JP7076085B2 - Overload status determination device - Google Patents
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Description
本発明は、車両の過積載状態を判別する過積載状態判別装置に関する。 The present invention relates to an overloaded state discriminating device for discriminating an overloaded state of a vehicle.
過積載は、規定の積載重量を超えた貨物を積載して車両を走行させる行為であり、道路路面、道路構造及び橋梁等に損傷を与え、周辺に騒音及び震動等による交通公害を及ぼす違法行為であることから、その改善が求められている。そのため、有料道路の入口等の所定場所において車両の重量を計測等しているが、計測場所が限られること、及び、計測に時間を要するため場合によっては交通渋滞を引き起こす等の問題を有していた。 Overloading is the act of loading a vehicle that exceeds the specified load weight and driving the vehicle, which is an illegal act that damages the road surface, road structure, bridges, etc., and causes traffic pollution due to noise and vibration in the surrounding area. Therefore, improvement is required. Therefore, the weight of the vehicle is measured at a predetermined place such as the entrance of a toll road, but there are problems such as the measurement place is limited and the measurement takes time, which may cause traffic congestion in some cases. Was there.
上記問題を解決する目的で、例えば、車両の重量を直接に計測しない下記車両重量監視システムにより、車両重量を算出する方法が提案されている。すなわち、車両に設けられた車載装置と、当該車載装置とデータの授受を行うサーバと、を備えた車両重量監視システムであって、上記車載装置は、路面を走行中の車両の振動データを計測する計測手段を備え、サーバは、車両の固有振動数と重量とを関係づける情報を含む車両モデル情報を記憶する記憶手段と、振動データ(加速度データ、角速度データ)に基づいて、車両の固有振動数を特定する固有振動数特定手段と、特定した上記固有振動数と上記車両モデル情報とに基づいて、車両の重量を算出する重量算出手段と、を備えている(特許文献1参照)。 For the purpose of solving the above problem, for example, a method of calculating the vehicle weight by the following vehicle weight monitoring system that does not directly measure the weight of the vehicle has been proposed. That is, it is a vehicle weight monitoring system including an in-vehicle device provided in the vehicle and a server for exchanging data with the in-vehicle device, and the in-vehicle device measures vibration data of a vehicle traveling on a road surface. The server is equipped with a measuring means for storing vehicle model information including information relating the natural frequency and weight of the vehicle, and the natural vibration of the vehicle based on vibration data (acceleration data, angular velocity data). It is provided with a natural frequency specifying means for specifying a number, and a weight calculating means for calculating the weight of a vehicle based on the specified natural frequency and the vehicle model information (see Patent Document 1).
上記車両重量監視システムでは、車両のバウンジング(上下方向の加速度)及びピッチング(前後回転)の固有振動数(サスペンションの固有振動数)を特定するものである。しかし、当該固有振動数は1.5HZの近傍であることから、その値を精度良く特定することが難しく、正確に車両重量を算出することができにくいという問題点を有していた。また、正確に固有振動数を特定するためには、路面形状等の外部データの入力を必要とし、所定の形状を有する区間を走行しなくてはならないため、計測場所が限られるという問題点を有していた。 In the vehicle weight monitoring system, the natural frequency (natural frequency of the suspension) of bouncing (acceleration in the vertical direction) and pitching (forward / backward rotation) of the vehicle is specified. However, since the natural frequency is in the vicinity of 1.5 Hz, it is difficult to accurately specify the value, and it is difficult to accurately calculate the vehicle weight. In addition, in order to accurately specify the natural frequency, it is necessary to input external data such as the road surface shape, and it is necessary to travel in a section having a predetermined shape, so that there is a problem that the measurement location is limited. Had had.
本発明は、上記各問題点を解決するためになされたものであり、計測場所を問わず、車両の重量を直接に計測することなく、任意の場所において、簡易に、過積載状態を判別することが可能となる過積載状態判別装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve each of the above problems, and can easily determine the overloaded state at any place without directly measuring the weight of the vehicle regardless of the measurement place. It is an object of the present invention to provide an overload state determination device capable of enabling the above.
上記目的を達成するために、本発明は、車両データ計測部と、過積載状態判別部とを有する過積載状態判別装置(以下、「本過積載状態判別装置」という場合がある。)において、上記車両データ計測部は、車両の加速度データを計測する加速度計測手段を備え、上記過積載状態判別部は、計測された上記加速度データに基づき、所定の周波数帯における車両重量要因による固有振動数を特定する固有振動数特定手段と、上記特定された固有振動数である特定固有振動数の記憶手段と、上記車両の過積載の有無を判別するための過積載状態判別手段と、を備え、上記過積載状態判別手段は、上記特定固有振動数が、上記特定固有振動数の記憶手段に記憶されている所定数の上記特定固有振動数の最小値から、所定出現割合の値である閾値の範囲内に属する場合に、過積載状態であると判定することが可能となるように構成されていること、を特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention relates to an overload state determination device (hereinafter, may be referred to as "this overload state determination device") having a vehicle data measurement unit and an overload state determination unit. The vehicle data measuring unit includes an acceleration measuring means for measuring the acceleration data of the vehicle, and the overloaded state determining unit determines the natural frequency due to the vehicle weight factor in a predetermined frequency band based on the measured acceleration data. A means for specifying a specific natural frequency, a means for storing a specific natural frequency which is the specified natural frequency, and a means for determining an overloaded state for determining whether or not the vehicle is overloaded are provided. The overloaded state determination means has a threshold range in which the specific natural frequency is a value of a predetermined appearance ratio from the minimum value of the predetermined number of the specific natural frequencies stored in the storage means of the specific natural frequency. It is characterized in that it is configured so that it can be determined that it is in an overloaded state when it belongs to the inside.
まず、本発明において、車両に関する重量等の用語は、下記の定義に基づいて使用される。
「車両総重量」とは、道路運送車両法に定められている「最大定員が乗車し、最大積載量の荷物を積んだ状態の車両の総重量」をいう。
「車両重量」とは、「積載物を積載していない状態であって、燃料・オイル・水など規定の全量及び標準仕様の荷台等を装備した重量」をいう。
「車両実重量」とは、「本過積載状態判別装置において算出される車両の重量(演算値)」である。
「過積載状態」とは、車両が、車両総重量以上の積載物を搭載した状態をいう。
なお、単に、「車両の重量」と記載した場合には、一般的、抽象的な意味としての「車両の重量」を意味している。
First, in the present invention, terms such as weight relating to a vehicle are used based on the following definitions.
"Gross vehicle weight" means "gross vehicle weight with a maximum capacity and a maximum load capacity" stipulated in the Road Transport Vehicle Law.
The "vehicle weight" means "a weight in which a load is not loaded and is equipped with a specified total amount of fuel, oil, water, etc. and a standard specification loading platform, etc."
The "actual vehicle weight" is the "weight (calculated value) of the vehicle calculated by the overloaded state determination device".
The "overloaded state" means a state in which the vehicle is loaded with a load equal to or greater than the gross vehicle weight.
In addition, when simply describing "the weight of the vehicle", it means "the weight of the vehicle" as a general and abstract meaning.
また、本明細書中では、慣例に従い、文脈によって「周波数」と「振動数」の用語を使い分けているが、同義で用いている。 Further, in the present specification, according to the convention, the terms "frequency" and "frequency" are used properly depending on the context, but they are used interchangeably.
本発明において、対象とする車両に制限はなく、貨物車、旅客車両、乗用車、特殊作業車及び建設重機等の各種車両に適用することができる。
また、特定固有振動数の記憶手段に記憶されている所定数(判別の正確性を担保するためには、一定数以上が必要であるが、特段の定めはない)の特定固有振動数中の最小値から所定出現割合の値は、実際の過積載車両の割合に応じて、適宜、定めることが可能であり、例えば、3%値又は5%値等として定めることが可能である。
In the present invention, the target vehicle is not limited, and can be applied to various vehicles such as freight vehicles, passenger vehicles, passenger vehicles, special work vehicles, and heavy construction machinery.
In addition, a predetermined number stored in the storage means of the specific natural frequency (a certain number or more is required to ensure the accuracy of discrimination, but there is no particular provision) in the specific natural frequency. The value of the predetermined appearance ratio from the minimum value can be appropriately set according to the ratio of the actual overloaded vehicle, and can be set as, for example, a 3% value or a 5% value.
車両の固有振動は、種々の要因と相関があり、複数種類が存在することが明らかとなっている。本発明者は、車両の過積載状態の識別法について鋭意検討をした結果、車両の加速度データから抽出される、特定の周波数領域(周波数帯)における固有振動数と、車両の重量との間に強い相関関係があること、及び、特に、前後方向の加速度データを使用した場合には、従来技術が車両重量判定に用いているサスペンションの固有振動数より高い周波数にあるため周波数を特定しやすいことを見出すに至った。 The natural vibration of a vehicle correlates with various factors, and it has been clarified that there are multiple types. The present inventor has diligently studied a method for identifying an overloaded state of a vehicle, and as a result, between the natural frequency in a specific frequency region (frequency band) extracted from the acceleration data of the vehicle and the weight of the vehicle. There is a strong correlation, and especially when using acceleration data in the front-rear direction, it is easy to specify the frequency because the frequency is higher than the natural frequency of the suspension used in the prior art for determining the vehicle weight. I came to find it.
また、本発明者の研究によれば、車両の重量が増加するにつれて固有振動数が小さくなることが明らかになった。一般的に、過積載状態での走行は、車両に損傷を与えるために定常的に行われることは少なく、その頻度は非常に少ない割合である。そこで、本発明では、算出を行う個別の車両ごとに、特定固有振動数の記憶手段に記憶されている所定数の特定固有振動数中の最小値を基準として所定出現割合の値(実際の過積載車両の割合に応じて定めた値)を、車両総重量に対応する特定固有振動数の閾値として利用して、過積載状態にあるか否かを判別することとしたものである。 Further, according to the research of the present inventor, it has been clarified that the natural frequency decreases as the weight of the vehicle increases. In general, running in an overloaded state is rarely performed constantly in order to damage the vehicle, and the frequency is very low. Therefore, in the present invention, the value of the predetermined appearance ratio (actual excess) is based on the minimum value in the predetermined number of specific natural frequencies stored in the storage means of the specific natural frequency for each individual vehicle for which the calculation is performed. A value determined according to the ratio of loaded vehicles) is used as a threshold value of a specific natural frequency corresponding to the gross vehicle weight to determine whether or not the vehicle is in an overloaded state.
上記のように、本発明は、対象車両の前後方向の加速度データから特定された所定の周波数帯の特定固有振動数のデータを、個別の対象車両ごとに多数蓄積し、予め固有振動数と車両実重量の関係式を与えることなく、過積載状態判別手段により、対象車両が過積載状態にあるか否かを判別することができる。なお、過積載状態であるとして判別された車両は、警告を行なうことや、適時、対象機関に連絡し、最寄りの重量計測地点において、大型の秤を用いて実測(以下、「実測」という。)すること等に利用することができる。 As described above, the present invention accumulates a large amount of specific natural frequency data of a predetermined frequency band specified from the acceleration data in the front-rear direction of the target vehicle for each individual target vehicle, and stores the natural frequency and the vehicle in advance. It is possible to determine whether or not the target vehicle is in the overloaded state by the overloaded state determining means without giving the relational expression of the actual weight. Vehicles that are determined to be overloaded are warned, timely contacted the target organization, and measured using a large scale at the nearest weight measurement point (hereinafter referred to as "actual measurement"). ) Can be used for such things.
また、本過積載状態判別装置において、上記過積載状態判別部は、予め定められている固有振動数と車両実重量の関係式に基づき、上記特定固有振動数を使用して上記車両実重量を算出する車両実重量算出手段を備えることとすれば、路面形状等の外部データの入力を必要とせず、実測することなく、簡易かつ高精度で車両実重量を算出することができるため好適である。 Further, in the overload state determination device, the overload state determination unit uses the specific natural frequency to determine the actual vehicle weight based on a predetermined relational expression between the natural frequency and the actual vehicle weight. It is preferable to provide a means for calculating the actual weight of the vehicle, because the actual weight of the vehicle can be calculated easily and with high accuracy without the need for inputting external data such as the road surface shape and without actually measuring the weight. ..
また、本過積載状態判別装置において、上記過積載状態判別部は、上記記憶手段に記憶されている所定数の上記特定固有振動数中の最小値から所定出現割合の値である下限基準値と、上記所定数の上記特定固有振動数中の最大値から所定出現割合の値である上限基準値に基づき、上記固有振動数と車両実重量の関係式を修正する修正手段を備えることとすれば、使用中に、常時、車両実重量算出手段の関係式を修正することができるため、高精度で車両実重量を算出することが可能となる。 Further, in the overload state determination device, the overload state determination unit has a lower limit reference value which is a value of a predetermined appearance ratio from the minimum value in the specific natural frequency of the predetermined number stored in the storage means. If a correction means for correcting the relational expression between the natural frequency and the actual weight of the vehicle is provided based on the upper limit reference value which is the value of the predetermined appearance ratio from the maximum value in the specific natural frequency of the predetermined number. Since the relational expression of the vehicle actual weight calculation means can be always modified during use, the vehicle actual weight can be calculated with high accuracy.
また、本過積載状態判別装置において、上記車両データ計測部は、上記車両の速度データを計測する速度計測手段を備えるとともに、上記過積載状態判別部は、計測された速度データの判別手段を備え、上記車両実重量算出手段は、計測された速度データが所定速度以上の場合にのみ、上記積算量を算出することができるように構成されていることとすれば好適である。 Further, in the overloaded state discriminating device, the vehicle data measuring unit includes a speed measuring means for measuring the speed data of the vehicle, and the overloaded state discriminating unit includes a discriminating means for the measured speed data. It is preferable that the vehicle actual weight calculation means is configured so that the integrated amount can be calculated only when the measured speed data is at least a predetermined speed.
本発明において、加速度データから固有振動数を特定しているが、加速度データに関し一定程度の信頼性を確保するためには、所定速度以上の速度により、走行していることが必要である。本発明によれば、速度計測手段と、速度データの判別手段とを備え、計測された速度データが所定速度以上の場合にのみ過積載状態の判別又は車両実重量の算出が可能であることから、効率的かつ高精度で、車両実重量を算出することができる。 In the present invention, the natural frequency is specified from the acceleration data, but in order to secure a certain degree of reliability with respect to the acceleration data, it is necessary to travel at a speed equal to or higher than a predetermined speed. According to the present invention, a speed measuring means and a speed data discriminating means are provided, and it is possible to discriminate the overloaded state or calculate the actual vehicle weight only when the measured speed data is at least a predetermined speed. , The actual weight of the vehicle can be calculated efficiently and with high accuracy.
また、本過積載状態判別装置において、上記過積載状態判別部は、車両停止状態判別手段を備えることが好適である。 Further, in the overload state determination device, it is preferable that the overload state determination unit is provided with vehicle stop state determination means.
ここで、車両停止状態判別手段は、速度データを使用すること、あるいは、停止状態であることの検知装置(例えば、パーキングブレーキの作動状態の検知装置)等を用いることができる。 Here, as the vehicle stop state determination means, speed data can be used, or a stop state detection device (for example, a parking brake operating state detection device) or the like can be used.
対象車両が一定時間にわたって停止している際には、積載物の積み込み、積卸し等を行っている場合が多いことが経験的に知られている。本発明によれば、車両停止状態判別手段により、対象車両が所定の一定時間にわたって停止しているか、走行中であるかを判別することができるため、停止前後における各時点において車両実重量の算出を行い、その状態の変化を把握することが可能となる。 It is empirically known that when the target vehicle is stopped for a certain period of time, the load is often loaded and unloaded. According to the present invention, it is possible to determine whether the target vehicle is stopped or running for a predetermined fixed time by the vehicle stop state determining means, so that the actual weight of the vehicle is calculated at each time point before and after the stop. It becomes possible to grasp the change in the state.
さらに、本過積載状態判別装置において、上記車両データ計測部は、上記車両の位置情報の検知手段を備えるとともに、さらに、マッピング部を有し、上記マッピング部は、検知された上記車両の位置情報に対応する地図情報を検索し、道路情報を含む検索された上記地図情報を表示する地図情報表示手段と、検索された地図情報上に、上記車両の位置を表示するマッピング手段と、を備えることが好適である。
Further, in the overloaded state determination device, the vehicle data measuring unit includes a means for detecting the position information of the vehicle, and further has a mapping unit, and the mapping unit is the detected position of the vehicle. A map information display means that searches for map information corresponding to the information and displays the searched map information including road information, and a mapping means that displays the position of the vehicle on the searched map information. It is preferable to provide.
ここで、位置情報の検知手段には、車両の現在位置をGPS衛星電波の受信により検知する等の手段を用いることができる。
また、地図情報表示手段は、外部サーバに記憶されている地図情報を使用し、本過積載状態判別装置の表示手段(出力手段)に表示等させる構成、又は、地図情報が記憶されている記憶装置と地図情報の検索装置を備える構成とすることとができる。
Here, as the position information detecting means, a means such as detecting the current position of the vehicle by receiving GPS satellite radio waves can be used.
Further, the map information display means uses the map information stored in the external server and is configured to be displayed on the display means (output means) of the overload state determination device, or the map information is stored. It can be configured to include a device and a map information search device.
また、本過積載状態判別装置において、車両の位置情報と、車両情報、計測時間及び車両実重量等の記憶手段を備えることもできる。さらに、所定の時間帯等ごとに、車両実重量を集計し、所望の平均値その他の指標化を行うための車両実重量指標化手段や、対象車両の車両総重量と算出された車両実重量を比較し、当該車両総重量を超えている過積載状態である車両であることを、上記過積載状態判別手段と比べて更に詳細に判断する過積載状態詳細判別手段、過積載となった荷積み場所である過積載起点を検出する過積載起点検出手段、所定重量以上(例えば、過積載状態)の車両を抽出する特定車両抽出手段、及び、車両の停止位置での荷積み荷降ろし量検出手段等の各手段を設けることも好適である。 Further, the overloaded state determination device may be provided with storage means for storing vehicle position information, vehicle information, measurement time, actual vehicle weight, and the like. Furthermore, the vehicle actual weight indexing means for totaling the vehicle actual weight for each predetermined time zone and performing the desired average value and other indicators, and the vehicle actual weight calculated as the total vehicle weight of the target vehicle. The overloaded state detailed determination means, which determines in more detail that the vehicle is in an overloaded state exceeding the gross vehicle weight, as compared with the above overloaded state determining means, and the overloaded load. An overload starting point detecting means for detecting an overloading starting point, which is a loading location, a specific vehicle extracting means for extracting a vehicle having a predetermined weight or more (for example, an overloaded state), and a loading / unloading amount detecting means at a vehicle stop position. It is also preferable to provide each means such as.
本発明によれば、対象車両の過積載状態及び車両実重量と、上記検知された車両の位置情報に対応する地図情報及び位置情報の検知装置により特定された位置情報を適宜に組み合わせて、マッピング手段により地図データの地図上に表示することができる。そのため、例えば、過積載状態車両の走行状況を地図上に表示させて、視覚的に把握することや、車両ごとの走行軌跡を把握し、所定の時間帯ごと等に複数車両の走行軌跡を集計し、車両実重量が大きく、道路に過大な負荷がかかる路線等を表示させることが可能となる。 According to the present invention, the overloaded state and the actual vehicle weight of the target vehicle are appropriately combined and mapped by appropriately combining the map information corresponding to the detected position information of the vehicle and the position information specified by the position information detection device. It can be displayed on the map of the map data by means. Therefore, for example, the traveling status of an overloaded vehicle can be displayed on a map to be visually grasped, or the traveling locus of each vehicle can be grasped, and the traveling loci of a plurality of vehicles can be aggregated for each predetermined time zone. However, it is possible to display routes and the like where the actual weight of the vehicle is large and an excessive load is applied to the road.
なお、本過積載状態判別装置を構成する手段のうち、車両データ計測部は、対象車両に設置する必要がある。しかし、過積載状態判別部及びマッピング部は、その設置箇所に制限はない。そのため、その他の構成手段を対象車両に設置して、そのデータを蓄積すること、加速度計測手段、速度計測手段及び位置情報検知手段以外の各手段を管理センター等の外部機関に設置し、通信手段を介して、計測された加速度データ及び速度データを必要となる手段に送信すること、又は、過積載状態情報又は車両実重量を、通信手段を介して外部機関に送信することなど、使用目的及び使用環境等に応じて、適宜、装置の構成を変更することができる。 Among the means constituting the overload state determination device, the vehicle data measurement unit needs to be installed in the target vehicle. However, the overloaded state determination unit and the mapping unit are not limited in their installation locations. Therefore, other constituent means are installed in the target vehicle to accumulate the data, and each means other than the acceleration measuring means, the speed measuring means and the position information detecting means is installed in an external organization such as a management center, and the communication means. The purpose of use and the purpose of transmission, such as transmitting the measured acceleration data and speed data to the necessary means, or transmitting the overloaded state information or the actual weight of the vehicle to an external organization via the communication means, etc. The configuration of the device can be changed as appropriate according to the usage environment and the like.
本発明によれば、路面形状等の外部データの入力を必要とせず、かつ、車両の重量を直接に計測することなく、簡易に、過積載状態を判別することが可能となる過積載状態判別装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to easily determine the overloaded state without inputting external data such as the road surface shape and without directly measuring the weight of the vehicle. Equipment can be provided.
以下、図面を参照しつつ、本過積載状態判別装置Wの一実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, an embodiment of the overloaded state determination device W will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
[全体構成]
図1に示されているように、本過積載状態判別装置Wは、対象である車両(以下、「対象車両C」という。)に積載されている車載装置Sと、管理センターに設置されているデータ解析装置Kとが、通信手段Tで接続されることにより構成されている。本過積載状態判別装置Wは、システム管理部60により、全体の供用が管理されており、また、各装置は、図示しない公知の入出力装置を用いて、外部から所望の操作が可能となっている。
[overall structure]
As shown in FIG. 1, the overloaded state determination device W is installed in the in-vehicle device S loaded on the target vehicle (hereinafter referred to as “target vehicle C”) and the management center. The data analysis device K is connected to the data analysis device K by the communication means T. The entire operation of the overloaded state determination device W is controlled by the
(1)車載装置
車載装置Sは、車両データ計測部10及び計測データ送信部20を構成しており、対象車両Cの速度データを計測する速度計測手段11と、前後方向の加速度データを計測する加速度計測手段12と、位置情報検知手段13と、パーキングブレーキ動作検知手段14とを備えており、対象車両Cの所定箇所に設置されている。
(1) In-vehicle device The in-vehicle device S constitutes a vehicle
速度計測手段11と加速度計測手段12は、公知の装置を用いることが可能であり、それぞれ、対象車両Cの速度データと、前後方向の加速度データを計測できるようになっている。 The speed measuring means 11 and the acceleration measuring means 12 can use known devices, and can measure the speed data of the target vehicle C and the acceleration data in the front-rear direction, respectively.
また、位置情報検知手段13は、対象車両Cの現在位置を複数個のGPS衛星からの電波を受信し、これらの衛星からの距離を電波の速度と電波の伝搬時間から測定することで、現在位置を測定する手段であり、公知の装置を用いることが可能である。
Further, the position
また、パーキングブレーキ動作検知手段14は、パーキングブレーキ(図示せず)の使用状態を識別し、パーキングブレーキが使用されている場合には、パーキングブレーキ作動信号を送信できるようになっている。 Further, the parking brake operation detecting means 14 can identify the usage state of the parking brake (not shown) and can transmit a parking brake operation signal when the parking brake is used.
上記計測等された各データは、車台番号及び車載装置番号等の車両識別情報、計測日時等の所定データとともに、計測データ送信部20(計測データ送信手段)により、通信手段Tを介して、データ解析装置Kにおける計測データ受信部50(計測データ受信手段)に送信されるように構成されている(以下、送信されるデータを「送信車両データ」という場合がある。)。
なお、通信手段Tに関しても、制限はなく、一般通信回線(有線、無線)を利用すること、又は、有料道路等の路肩に設置されている専用通信装置を利用すること等ができる。
Each of the measured data is data by the measurement data transmission unit 20 (measurement data transmission means) and via the communication means T, together with vehicle identification information such as the chassis number and the in-vehicle device number, and predetermined data such as the measurement date and time. It is configured to be transmitted to the measurement data receiving unit 50 (measurement data receiving means) in the analysis device K (hereinafter, the transmitted data may be referred to as "transmission vehicle data").
The communication means T is also not limited, and a general communication line (wired or wireless) can be used, or a dedicated communication device installed on the shoulder of a toll road or the like can be used.
(2)データ解析装置
データ解析装置Kは、過積載状態判別部30と、マッピング部40と、計測データ受信部50と、システム管理部60を備えている。なお、計測データ受信部50は、受信した各データを適宜、各手段に出力できるように構成されている。
(2) Data analysis device The data analysis device K includes an overload state determination unit 30, a mapping unit 40, a measurement
[過積載状態判別部]
過積載状態判別部30は、データ記憶手段31と、車両停止状態判別手段32と、速度データ判別手段33と、固有振動数特定手段34と、過積載状態判別手段35と、車両実重量算出手段36と、算出式修正手段37と、演算用特定固有振動数更新手段38を備えている。
[Overload status determination unit]
The overloaded state discriminating unit 30 includes a data storage means 31, a vehicle stop state discriminating means 32, a speed data discriminating means 33, a natural
(データ記憶手段)
データ記憶手段31は、さらに、計測データ記憶手段31aと、車両基本情報記憶手段31bと、特定固有振動数記憶手段31cと、車両実重量記憶手段31dを備えている。なお、各記憶手段に記憶されているデータは、データ入出力手段(図示せず)により、適宜、入力、修正、読み出し等の入出力が可能となっている。
(Data storage means)
The data storage means 31 further includes a measurement data storage means 31a, a vehicle basic information storage means 31b, a specific specific frequency storage means 31c, and a vehicle actual weight storage means 31d. The data stored in each storage means can be input / output, modified, read, and the like as appropriate by the data input / output means (not shown).
計測データ記憶手段31aは、車載装置Sの計測データ送信部20から送信され、計測データ受信部50が受信した送信車両データが関連付けられて記憶されている。
The measurement data storage means 31a is transmitted from the measurement
車両基本情報記憶手段31bには、車台番号、車載装置番号、製造会社名、車両所有会社名、運転者名、車種(トラック、バス)及び重量種(小型、中型、大型)(以下、「種別」という場合がある。)、車両総重量、車両重量及び乗車定員数等の所定データが関連付けられて記憶されている。 The vehicle basic information storage means 31b includes a chassis number, an in-vehicle device number, a manufacturing company name, a vehicle owner company name, a driver name, a vehicle type (truck, bus) and a weight type (small, medium, large) (hereinafter, "type". ”), Gross vehicle weight, vehicle weight, number of passengers, and other predetermined data are associated and stored.
特定固有振動数記憶手段31cは、後記固有振動数特定手段34により特定された特定固有振動数(下記下位5%特定固有振動数値及び上位5%特定固有振動数値を含む)が、少なくとも、車両識別情報及び計測日時と関連付けられて記憶されている。
In the specific natural frequency storage means 31c, the specific natural frequency (including the lower 5% specific natural vibration value and the upper 5% specific natural vibration value below) specified by the natural
車両実重量記憶手段31dは、車両実重量算出手段36により算出された車両実重量が少なくとも、車両識別情報及び計測日時と関連付けられて記憶されている。 The vehicle actual weight storage means 31d stores at least the vehicle actual weight calculated by the vehicle actual weight calculation means 36 in association with the vehicle identification information and the measurement date and time.
(車両停止状態判別手段)
車両停止状態判別手段32は、パーキングブレーキの作動状況を検知し、対象車両Cが停止状態であるか否かを判別するための手段である。車両停止状態判別手段32は、パーキングブレーキ作動信号を受信した場合には、パーキングブレーキが動作しており、対象車両Cが停止していると判断することができるように構成されている。
(Vehicle stop state determination means)
The vehicle stop state determining means 32 is a means for detecting the operating state of the parking brake and determining whether or not the target vehicle C is in the stopped state. The vehicle stop state determining means 32 is configured to be able to determine that the parking brake is operating and the target vehicle C is stopped when the parking brake operation signal is received.
(速度データ判別手段)
速度データ判別手段33は、計測された速度データ(以下、「計測速度値」という。)が、予め定められている基準走行速度(本実施形態では、時速20km)以上であるか否かを判定するための手段である。速度データ判別手段33では、計測データ受信部50から出力された計測速度値が、基準走行速度以上である場合には、固有振動数の特定以降の各処理を行ない、基準走行速度未満である場合には、当該処理を行なわないように構成されている。
(Speed data discrimination means)
The speed data discriminating means 33 determines whether or not the measured speed data (hereinafter referred to as “measured speed value”) is equal to or higher than a predetermined reference running speed (20 km / h in this embodiment). It is a means to do. When the measured speed value output from the measurement
(固有振動数特定手段)
固有振動数特定手段34は、計測された加速度データ(以下、「計測加速度値」という。)を用い、所定の種別ごとに予め定められている基準周波数帯に属する対象車両Cの固有振動数を特定するための手段である。
(Means for specifying natural frequency)
The natural
固有振動数の発生要因は種々存在しており、車両の重量に起因する固有振動数の属する基準周波数帯は、所定の種別ごとに異なっているが、予め実験により特定可能である。本発明者は、車両実重量の算出方法について鋭意検討した結果、加速度データ(好ましくは、車両の前後方向の加速度データ)から抽出される固有振動数(特に、好ましくは、4Hz~10Hzの範囲内であるが、この値に限られるものではない)と、車両の重量との間に強い相関関係があることを解明するに至った。 There are various factors that generate the natural frequency, and the reference frequency band to which the natural frequency belongs due to the weight of the vehicle differs for each predetermined type, but can be specified in advance by an experiment. The present inventor has diligently studied a method for calculating the actual weight of the vehicle, and as a result, the natural frequency (particularly preferably within the range of 4 Hz to 10 Hz) extracted from the acceleration data (preferably the acceleration data in the front-rear direction of the vehicle). However, it is not limited to this value), and it has been clarified that there is a strong correlation with the weight of the vehicle.
計測データ受信部50から出力された計測加速度値から特定振動数を特定するためには、所定の解析時間を定め、特殊要因によって発生する振動数を除外し、振幅が最大となる振動数を抽出する処理を行う必要がある。この処理は、例えば、高速フーリエ変換(FFT)等の周波数解析を行い、所定の基準振幅(パワースペクトル)以上、かつ、所定の周波数帯域(特定固有振動数の上限値及び下限値の間)に属する振幅(パワースペクトル)が最大の振動数を特定することが可能である(図2)。
In order to specify a specific frequency from the measured acceleration value output from the measurement
算出された特定固有振動数は、車両識別情報及び計測日時と関連付けられて特定固有振動数記憶手段31cに保存されるとともに、過積載状態判別手段35及び車両実重量算出手段36に出力されるようになっている。 The calculated specific natural frequency is stored in the specific natural frequency storage means 31c in association with the vehicle identification information and the measurement date and time, and is output to the overload state determination means 35 and the vehicle actual weight calculation means 36. It has become.
(過積載状態判別手段)
過積載状態判別手段35は、計測時における特定固有振動数が、特定固有振動数データ記憶手段31cに記憶されている所定数の特定固有振動数中の最小値を基準として5%の出現割合の値(5%値)(個別の対象車両ごとの総計測回数(以下、「総計測回数」という。)中における5%の出現頻度の値)の固有振動数(以下、「下位5%特定固有振動数値」という。)以下である場合において、過積載状態であると判定し、その結果を出力する手段である。
(Means for determining overloaded state)
In the overload state determining means 35, the specific natural frequency at the time of measurement has an appearance rate of 5% based on the minimum value in the predetermined number of specific natural frequencies stored in the specific natural frequency data storage means 31c. Natural frequency of value (5% value) (value of appearance frequency of 5% in total number of measurements for each individual target vehicle (hereinafter referred to as "total number of measurements")) (hereinafter, "lower 5% specific specific" It is a means for determining that the vehicle is in an overloaded state and outputting the result when the value is less than or equal to "vibration value".
本発明者の研究によれば、車両の重量が増加するにつれて固有振動数が小さくなることが明らかになった。そのため、本実施形態では、各車両における過積載状態での計測回数が、総計測回数の5%であると仮定し、下位5%特定固有振動数値を、車両総重量に対応する特定固有振動数の閾値として利用して、過積載状態にあるか否かを判別することとしたものである(図3)。 According to the research of the present inventor, it has been clarified that the natural frequency decreases as the weight of the vehicle increases. Therefore, in the present embodiment, it is assumed that the number of measurements in the overloaded state in each vehicle is 5% of the total number of measurements, and the lower 5% specific natural vibration value is set to the specific natural frequency corresponding to the gross vehicle weight. It is decided to use it as a threshold value to determine whether or not the vehicle is in an overloaded state (FIG. 3).
なお、以下の説明において、特定固有振動数記憶手段31cに記憶されている所定数の特定固有振動数中の最大値を基準として、5%の割合の値(5%値)の固有振動数を、「上位5%特定固有振動数値」(個別の対象車両Cごとの総計測回数中における5%の出現頻度の値)(上限基準値)という。
また、特許請求の範囲における「下限基準値」には、上記下位5%特定固有振動数値を使用する。
In the following description, the natural frequency of the ratio of 5% (5% value) is referred to as the maximum value in the predetermined number of specific natural frequencies stored in the specific natural frequency storage means 31c. , "
Further, the lower 5% specific natural vibration value is used as the "lower limit reference value" in the claims.
(車両実重量算出手段)
車両実重量算出手段36は、予め定められている固有振動数と車両実重量の関係式に基づき、固有振動数特定手段34により特定された特定固有振動数を使用して、対象車両Cの車両実重量を算出するための手段であり、具体的には、下記車両実重量算出式(1)(以下、「算出式」という。)から、対象車両Cの車両実重量を特定できるように構成されている。
(Vehicle actual weight calculation means)
The vehicle actual weight calculation means 36 uses the specific natural frequency specified by the natural
W(i,t)=α(i,t)×{f(i,t)-FH(i,t)}+W(i) (1)
W(i,t):対象車両iの計測時tにおける車両実重量(算出値)
α(i,t):対象車両iの車両の計測時tにおける換算係数(後記式(2))
W(i):対象車両iの車両重量(所与)
f(i,t):対象車両iの計測時tにおける特定固有振動数
FH(i,t):対象車両iの計測時tまでの上位5%特定固有振動数値
W (i, t) = α (i, t) × {f (i, t) -FH (i, t)} + W (i) (1)
W (i, t): Actual vehicle weight (calculated value) of the target vehicle i at the time of measurement t
α (i, t): Conversion coefficient at the time of measurement t of the target vehicle i (formula (2) below)
W (i): Vehicle weight of target vehicle i (given)
f (i, t): Specific natural frequency at the time of measurement of the target vehicle i FH (i, t):
ここで、α(i,t)は、換算係数であり、算出式修正出手段37により修正されることになる。また、W(i)は車両基本情報記憶手段31bに記憶されている対象車両iごとの車両重量が用いられるとともに、動作開始時(計測時t=0)において、FH(i,0)には、所与の初期値が定められている。 Here, α (i, t) is a conversion coefficient and is corrected by the calculation formula correction issuing means 37. Further, as W (i), the vehicle weight for each target vehicle i stored in the vehicle basic information storage means 31b is used, and at the start of operation (measurement time t = 0), the FH (i, 0) is set. , A given initial value is set.
特定固有振動数及び車両実重量は、車両識別情報及び計測日時と関連付けられて車両実重量記憶手段31dに保存されるように構成されている。 The specific natural frequency and the actual vehicle weight are configured to be stored in the vehicle actual weight storage means 31d in association with the vehicle identification information and the measurement date and time.
なお、本実施形態では、算出式(1)を一次式としているが、精度を向上させるために高次式を使用することもできる。 In this embodiment, the calculation formula (1) is a linear formula, but a higher-order formula can also be used to improve the accuracy.
(算出式修正出手段)
算出式修正出手段37は、演算用特定固有振動数更新手段38により更新されている最新の上位5%特定固有振動数値及び下位5%特定固有振動数値に基づき、上記算出式(1)を、修正する手段である。
(Calculation formula correction means)
The calculation formula correction means 37 uses the above calculation formula (1) based on the latest upper 5% specific natural vibration value and lower 5% specific natural vibration value updated by the calculation specific natural frequency updating means 38. It is a means to correct.
α(i,t)={Wmax(i)-W(i)}/{FL(i,t)-FH(i,t)} (2)
α(i,t):対象車両車iの計測時tにおける換算係数
Wmax(i):対象車種iの車両総重量(所与)
W(i):対象車両iの車両重量(所与)
FL(i,t):対象車両iの計測時tまでの下位5%特定固有振動数値
FH(i,t):対象車両iの計測時tまでの上位5%特定固有振動数値
α (i, t) = {Wmax (i) -W (i)} / {FL (i, t) -FH (i, t)} (2)
α (i, t): Conversion coefficient Wmax (i) at the time of measurement of the target vehicle i: Gross vehicle weight of the target vehicle type i (given)
W (i): Vehicle weight of target vehicle i (given)
FL (i, t):
上記のとおり、車両の重量が増加するにつれて、固有振動数が小さくなり振幅が大きくなる。一方、過積載状態での走行は、車両に損傷を与え、かつ、法令違反であるため、一般的には、過積載状態での走行が、定常的に行われることは少ない。 As described above, as the weight of the vehicle increases, the natural frequency decreases and the amplitude increases. On the other hand, traveling in an overloaded state damages the vehicle and violates laws and regulations. Therefore, in general, traveling in an overloaded state is rarely performed constantly.
このような状況を考慮すると、本過積載状態判別装置Wを稼働させ、一定の時間が経過し、特定固有振動数の特定値が蓄積されることに伴い、車両総重量に対応する特定固有振動値が、特定固有振動数の最小値に近似することとなる。一方、車両重量(正確には、運転者重量を加えた値であるが、この値は誤差として考量していない)に近似する重量に対応する特定固有振動値が、特定固有振動数の最大値となる。 Considering such a situation, the overloaded state determination device W is operated, a certain time elapses, and a specific value of the specific natural frequency is accumulated, so that the specific natural vibration corresponding to the gross vehicle weight is accumulated. The value will be close to the minimum value of the specific natural frequency. On the other hand, the specific natural vibration value corresponding to the weight close to the vehicle weight (to be exact, the value including the driver weight, but this value is not considered as an error) is the maximum value of the specific natural frequency. Will be.
算出式(1)は、(各対象車両の計測時の特定固有振動数-各対象車両の上位5%特定固有振動数値)の値に応じて、車両総重量から車両重量を減じた値(車両総重量-車両重量)を比例配分することによって車両実重量を算出している。
そのため、換算係数修正式(2)では、特定固有振動数記憶手段31cに記憶されている特定固有振動数中の最大値から所定出現割合の値である上限基準値として特定固有振動数の上位5%特定固有振動数値(測定誤差等を考慮して定めた値)を用い、特定固有振動数中の最大値から所定出現割合の値である下限基準値として、下位5%特定固有振動数値を用いて、換算係数を修正しているものである。
The calculation formula (1) is a value obtained by subtracting the vehicle weight from the gross vehicle weight according to the value of (specific natural frequency at the time of measurement of each target vehicle-5% specific natural vibration value of each target vehicle). The actual vehicle weight is calculated by proportionally distributing (gross weight-vehicle weight).
Therefore, in the conversion coefficient correction formula (2), the
また、車両実重量算出手段36及び算出式修正出手段37で使用する上位5%特定固有振動数値及び下位5%特定固有振動数値は、後記演算用特定固有振動数更新手段38の出力値を用いる。 Further, as the upper 5% specific natural vibration value and the lower 5% specific natural vibration value used in the vehicle actual weight calculation means 36 and the calculation formula correction output means 37, the output value of the specific natural frequency updating means 38 for calculation described later is used. ..
(演算用特定固有振動数更新手段)
演算用特定固有振動数更新手段38は、特定記固有振動数データ記憶手段31cに記憶されている、対象となる所定数の特定固有振動数に関し、車両実重量算出手段36及び後記算出式修正出手段37で使用する上位5%特定固有振動数値及び下位5%特定固有振動数値を更新するための手段である。更新された上位5%特定固有振動数値及び下位5%特定固有振動数値は、特定固有振動数データ記憶手段31cに記憶されるとともに、車両実重量算出手段36及び後記算出式修正出手段37に出力されるようになっている。
(Specific natural frequency update means for calculation)
The specific natural frequency updating means 38 for calculation has the vehicle actual weight calculation means 36 and the correction of the calculation formula described later with respect to the specific natural frequency of the target predetermined number stored in the specific natural frequency data storage means 31c. It is a means for updating the upper 5% specific natural vibration value and the lower 5% specific natural vibration value used in the
[マッピング部]
マッピング部40は、道路情報を含む地図情報を表示させる地図情報表示手段41と、車両の位置情報に対応する地図情報を検索する地図情報検索手段42と、マッピングデータ作成手段43と過積載状態判別部30によって判別及び算出されたデータを、検索された地図上に表示するマッピング手段44と、表示条件選択手段45を備えている。
[Mapping section]
The mapping unit 40 includes a map information display means 41 that displays map information including road information, a map information search means 42 that searches for map information corresponding to vehicle position information, a mapping data creation means 43, and an overloaded state determination. It includes a mapping means 44 for displaying the data determined and calculated by the unit 30 on the searched map, and a display condition selection means 45.
地図情報検索手段42は、外部サーバに蓄積されている地図データベース(図示せず)に通信手段Tを介して接続可能であり、車両の位置情報に対応する地図情報を検索し、地図情報表示手段41により、所望の地点の地図をディスプレイ等の表示手段に表示できるように構成されている。 The map information search means 42 can connect to a map database (not shown) stored in an external server via the communication means T, searches for map information corresponding to the position information of the vehicle, and displays the map information. 41 is configured so that a map of a desired point can be displayed on a display means such as a display.
マッピングデータ作成手段43は、過積載状態判別手段35により判別された過積載状態の有無、及び車両実重量算出手段36により算出された車両実重量を、上記地図情報上に表示するためのマッピング用のデータを作成する手段である。例えば、位置情報検知手段13により特定された位置情報と、過積載状況判別手段35により判別された過積載の状態の対象車両Cについて、車両識別情報、計測情報等の必要データを統合した、マッピングデータを作成することができるようになっている。
The mapping data creating means 43 is for mapping for displaying the presence / absence of the overloaded state determined by the overloaded state determining means 35 and the actual vehicle weight calculated by the vehicle actual weight calculating means 36 on the map information. It is a means to create the data of. For example, mapping that integrates necessary data such as vehicle identification information and measurement information for the position information specified by the position
マッピング手段44は、マッピングデータ作成手段43により作成されたマッピングデータに関し、表示条件選択手段45により、車両別、車種別、計測時間別、積載重量別等の各種条件に応じて、対象車両Cの選択等を行い、所望の条件により、表示をする手段である。例えば、過積載状態である対象車両Cに関し、所定時間帯における走行経路をマッピング手段44により、地図上に表示させて、把握することができるようになっている。 With respect to the mapping data created by the mapping data creating means 43, the mapping means 44 of the target vehicle C according to various conditions such as by vehicle, vehicle type, measurement time, and load weight by the display condition selection means 45. It is a means for making a selection and displaying according to desired conditions. For example, with respect to the target vehicle C in the overloaded state, the traveling route in a predetermined time zone can be displayed on a map by the mapping means 44 and grasped.
[本過積載状態判別装置の動作]
続いて、本過積載状態判別装置Wの動作について説明する(図4)。
なお、説明の便宜上、本過積載状態判別装置Wを使用するに際し、対象車両Cには車載装置Sが装備されていることとする。
また、本過積載状態判別装置Wは、所定時間が経過し、対象車両Cごとに所定個数の特定固有振動数が蓄積された後に、演算に関して一定の正確性が担保されることになるため、所定時間が経過し、定常状態となっていることを前提とする。
[Operation of this overload status determination device]
Subsequently, the operation of the overload state determination device W will be described (FIG. 4).
For convenience of explanation, when the overloaded state determination device W is used, it is assumed that the target vehicle C is equipped with the in-vehicle device S.
Further, since the overloaded state discriminating device W is guaranteed to have a certain degree of accuracy in calculation after a predetermined time has elapsed and a predetermined number of specific natural frequencies have been accumulated for each target vehicle C. It is assumed that a predetermined time has passed and the state is in a steady state.
まず、車載装置Sの速度計測手段11、加速度計測手段12及び位置情報検知手段13が、対象車両Cの速度データ、加速度データ及び位置情報を計測、検知し(S1)、送信車両データが、計測データ送信部20によりデータ解析装置Kの計測データ受信部50に送信される。
First, the speed measuring means 11, the acceleration measuring means 12, and the position
送信車両データを受信した計測データ受信部50は、当該送信車両データをデータ記憶手段31の各手段に記憶させるととともに、計測速度値のデータを速度データ判別手段33に送信する。
The measurement
速度データ判別手段33では、計測速度値が、予め定められている基準走行速度以上であるか否かを判定し、基準走行速度以上である場合には、固有振動数の特定以降の車両実重量の算出を行ない、基準走行速度未満である場合には、上記車両実重量の算出を行なわないことになる(S2)。 The speed data determination means 33 determines whether or not the measured speed value is equal to or higher than a predetermined reference running speed, and if the measured speed value is equal to or higher than the reference running speed, the actual vehicle weight after the specific natural frequency is specified. If the speed is less than the standard traveling speed, the actual weight of the vehicle is not calculated (S2).
計測速度値が基準走行速度以上である場合には、固有振動数特定手段34が周波数解析を行い、特定固有振動数を特定し(S3)、特定固有振動数記憶手段31cに記憶させるとともに、特定固有振動数を過積載状態判別手段35及び車両実重量算出手段36出力する。
When the measured speed value is equal to or higher than the reference traveling speed, the natural
過積載状態判別手段35は、特定固有振動数が、下位5%特定固有振動数値以下であるか否かを判断し、特定固有振動数が下位5%特定固有振動数値以下である場合には対象車両Cが過積載状態であり、特定固有振動数が下位5%特定固有振動数値より大きい場合には正常積載状態であることを、それぞれ出力手段に出力する(S4)。 The overload state determining means 35 determines whether or not the specific natural frequency is equal to or less than the lower 5% specific natural vibration value, and if the specific natural frequency is equal to or less than the lower 5% specific natural vibration value, the target is When the vehicle C is in the overloaded state and the specific natural frequency is larger than the lower 5% specific natural vibration value, it is output to the output means that the vehicle C is in the normal loaded state (S4).
また、車両実重量算出手段36は、特定固有振動数を用い、算出式(1)に基づき、対象車両Cの重量を算出し(S5)、車両実重量記憶手段31dに記憶させるとともに、マッピング部40並びにディスプレイ又はプリント手段等の所定表示手段・出力手段に出力する。 Further, the vehicle actual weight calculation means 36 calculates the weight of the target vehicle C based on the calculation formula (1) using the specific natural frequency (S5), stores it in the vehicle actual weight storage means 31d, and stores it in the mapping unit. 40 and output to a predetermined display means / output means such as a display or a printing means.
上記算出式(1)に使用される換算係数は、特定固有振動数記憶手段31cに記憶されている、上位5%特定固有振動数値及び下位5%特定固有振動数値に基づき、演算用特定固有振動数更新手段38及び算出式修正出手段37により、換算係数修正式(2)を介して常時修正(更新)されており(S6)、最新の修正パラメータを使用して、車両実重量が算出されることになる。 The conversion coefficient used in the above calculation formula (1) is a specific natural vibration for calculation based on the upper 5% specific natural vibration value and the lower 5% specific natural vibration value stored in the specific natural frequency storage means 31c. The number updating means 38 and the calculation formula correction issuing means 37 are constantly corrected (updated) via the conversion coefficient correction formula (2) (S6), and the actual vehicle weight is calculated using the latest correction parameters. Will be.
車両実重量は、マッピング部40により、所望の条件により、検出位置情報に対応する地図上に表示させることが可能である(S7)。 The actual vehicle weight can be displayed on the map corresponding to the detected position information by the mapping unit 40 under desired conditions (S7).
例えば、特定の対象車両Cに関し、リアルタイムで走行位置を特定し、特定された道路地図上に、速度別の走行状態(走行中、規制速度超過、停止中、駐車中等の状態)、車両実重量及び積載状態を表示させること、並びに、所定の車両特定情報等(例えば、車載装置番号、車両所有会社、運転者名等)を表示させることができる(図5)。 For example, with respect to a specific target vehicle C, the traveling position is specified in real time, and the traveling state (driving, exceeding the regulated speed, stopped, parking, etc.) and the actual vehicle weight for each speed are displayed on the specified road map. And the loading status can be displayed, and predetermined vehicle identification information and the like (for example, in-vehicle device number, vehicle owner company, driver name, etc.) can be displayed (FIG. 5).
また、過積載状態判別手段35により検出された過積載車両の走行ルートを、走行日時及び走行速度別の走行状態等のデータとともに、道路地図地図上に表示させること(図6)、及び、所定のデータ処理を行わせることにより、道路リンク別に、過積載車両の台数を所定のラング分けをして表示させること等をすることができる。 Further, the traveling route of the overloaded vehicle detected by the overloaded state determining means 35 is displayed on the road map together with data such as the traveling date and time and the traveling state according to the traveling speed (FIG. 6), and predetermined. By performing the data processing of the above, it is possible to display the number of overloaded vehicles by dividing them into predetermined rungs for each road link.
[本過積載状態判別装置の作用効果]
本過積載状態判別装置Wによれば、対象車両Cの前後方向の加速度データから特定された所定の周波数帯の特定固有振動数のデータを多数収集し、過積載状態判別手段35を用いた判別処理を行うことにより、簡易に、対象車両Cが過積載状態にあるか否かを判別することができる。
[Operation and effect of this overload status determination device]
According to the overload state determination device W, a large amount of data of a specific natural frequency in a predetermined frequency band specified from the acceleration data in the front-rear direction of the target vehicle C is collected, and the determination is performed using the overload state determination means 35. By performing the process, it is possible to easily determine whether or not the target vehicle C is in the overloaded state.
また、対象車両Cの前後方向の加速度データから特定された所定の周波数帯の特定固有振動数と、予め定められている固有振動数と車両実重量の関係式に基づき、車両実重量算出手段36を用いることにより、路面形状等の外部データの入力を必要とせず、実測することなく、簡易かつ高精度で車両実重量を算出することができる。 Further, the vehicle actual weight calculation means 36 is based on the specific natural frequency of the predetermined frequency band specified from the acceleration data in the front-rear direction of the target vehicle C and the relational expression between the predetermined natural frequency and the actual vehicle weight. By using, the actual weight of the vehicle can be calculated easily and with high accuracy without the need for inputting external data such as the road surface shape and without actual measurement.
さらに、演算用特定固有振動数更新手段38により、収集された多数の特定固有振動数に基づき、上位5%特定固有振動数値及び下位5%特定固有振動数値を更新し、算出式修正出手段37を用いて車両実重量算出手段36の算出式(1)を修正することができるため、高精度で車両実重量を算出することができる。 Further, the calculation formula correction issuing means 37 updates the upper 5% specific natural vibration value and the lower 5% specific natural vibration value based on a large number of collected specific natural frequencies by the calculation specific natural frequency updating means 38. Since the calculation formula (1) of the vehicle actual weight calculation means 36 can be modified by using the above, the vehicle actual weight can be calculated with high accuracy.
また、本過積載状態判別装置Wによれば、速度計測手段11と、速度データ判別手段33を備え、計測された速度データが所定速度以上の場合にのみ過積載状態判別手段35が車両実重量を算出することが可能であるため、効率的かつ高精度で、車両実重量を算出することができる。 Further, according to the overloaded state discriminating device W, the speed measuring means 11 and the speed data discriminating means 33 are provided, and the overloaded state discriminating means 35 is the actual vehicle weight only when the measured speed data is at least a predetermined speed. Since it is possible to calculate the actual weight of the vehicle, it is possible to calculate the actual weight of the vehicle efficiently and with high accuracy.
また、車両停止状態判別手段32により、対象車両が所定の一定時間にわたって停止しているか、走行中であるかを判別することができるため、停止前後における各時点において、車両実重量の算出を行い、その状態の変化を把握することが可能となる。 Further, since the vehicle stop state determining means 32 can determine whether the target vehicle is stopped or running for a predetermined fixed time, the actual weight of the vehicle is calculated at each time point before and after the stop. , It becomes possible to grasp the change of the state.
さらに、位置情報検知手段13により特定された位置情報と、車両実重量をマッピング部40により、地図データの地図上に表示することができる。例えば、位置情報検知手段13により特定された位置情報と、過積載状態判別手段35により判別された過積載の状況の対象車両をマッピング手段44により、地図上に表示させて、把握することができる。
Further, the position information specified by the position
以上、本発明について、好適な実施形態についての一例を説明したが、本発明は当該実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜設計変更が可能である。 Although an example of a preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the embodiment, and the design can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention.
例えば、各手段の構成は、同様の機能を実現可能となる各種ソフトウェアを用いて実現することができる。また、送受信するデータの内容、種類、通信方式等についても適宜定めることができる。 For example, the configuration of each means can be realized by using various software that can realize the same function. In addition, the content, type, communication method, etc. of the data to be transmitted and received can be appropriately determined.
また、過積載状態判別装置では、すべての手段を対象車両に設置し、そのデータを記憶手段に蓄積することや、車両実重量のデータのみを通信手段を介して、外部機関に送信することなど、使用目的及び使用環境等に応じて、適宜、装置の構成を変更するものであってもよい。 In addition, in the overload state determination device, all means are installed in the target vehicle and the data is stored in the storage means, and only the data of the actual weight of the vehicle is transmitted to the external organization via the communication means. , The configuration of the device may be changed as appropriate according to the purpose of use, the environment of use, and the like.
さらに、上記実施形態では、車両停止状態判別手段をパーキングブレーキの作動状況を検知する構成とした。しかし、予め定められている停止基準速度(例えば、時速1km)以下の状態が所定時間継続した場合(例えば、10分)に、車両停止状態として判別する構成とすることもできる。 Further, in the above embodiment, the vehicle stop state determining means is configured to detect the operating state of the parking brake. However, if a state of a predetermined stop reference speed (for example, 1 km / h) or less continues for a predetermined time (for example, 10 minutes), the vehicle may be determined to be in a stopped state.
また、特定固有振動数記憶手段に記憶されている所定数の特定固有振動数中の最小値から所定出現割合までの値と、最大値から所定出現割合までの値は、実際の過積載車両の走行状態及び算出誤差等を考慮し、過積載状態の判別及び車両実重量の算出の正確性を担保するために適宜、定めることが可能である。例えば、1%値、3%値、5%値、10%値とすることが可能であり、最小値からの割合と最大値からの割合が異なっているものであってもよい。 Further, the values from the minimum value to the predetermined appearance ratio in the predetermined number of specific natural frequencies stored in the specific natural frequency storage means and the values from the maximum value to the predetermined appearance ratio are the values of the actual overloaded vehicle. It can be appropriately determined in order to determine the overloaded state and ensure the accuracy of the calculation of the actual vehicle weight in consideration of the running state and the calculation error. For example, it can be a 1% value, a 3% value, a 5% value, or a 10% value, and the ratio from the minimum value and the ratio from the maximum value may be different.
また、本実施形態では、過積載状態の判別及び車両実重量の算出にあたっては、個別の車両ごとのデータを用いて行っているが、車種別、その他の種別のデータを集積して行うこともできる。 Further, in the present embodiment, the overloaded state is determined and the actual vehicle weight is calculated by using the data of each individual vehicle, but it is also possible to collect the data of each vehicle type and other types. can.
また、過積載状態であるとして識別された対象車両に対し、車両識別情報に基づき、対象車両、対象車両の事業所、道路管理機関等の所望の関係者に対し、通信手段を介して、警告情報を発する警告情報発信手段を設ける構成とすることも可能である。 In addition, based on the vehicle identification information, the target vehicle identified as being overloaded is warned via communication means to the desired related parties such as the target vehicle, the business establishment of the target vehicle, and the road management organization. It is also possible to provide a warning information transmission means for transmitting information.
また、地図情報表示手段は、地図情報が記憶されている記憶装置と、地図情報の検索装置を過積載状態判別装置に独自に備える構成とするものであってもよい。 Further, the map information display means may be configured to independently include a storage device for storing map information and a map information search device in the overloaded state determination device.
さらに、判別された過積載状態の判別情報及び車両実重量と位置情報を使用し、各種方法により有益な利用が可能となる。例えば、車両ごとの走行軌跡を把握し、所定の時間帯ごと等に、複数車両の走行軌跡を集計し、車両実重量が大きく、道路に過大な負荷がかかる路線等を表示させること、対象車両に関し、積載重量の重量ランク(例えば、積載物なし、適正重量状態、過積載状態等)と、走行経路を道路地図上に表示することができことなどに利用することができる。 Further, by using the discriminant information of the discriminated overloaded state and the actual weight and position information of the vehicle, it becomes possible to make useful use by various methods. For example, grasping the traveling locus of each vehicle, totaling the traveling loci of multiple vehicles at predetermined time zones, etc., and displaying the route where the actual weight of the vehicle is large and the road is overloaded, etc., the target vehicle. It can be used to display the weight rank of the loaded weight (for example, no load, proper weight state, overloaded state, etc.) and the traveling route on the road map.
W 過積載状態判別装置
C 対象車両
S 車載装置
K データ解析装置
10 車両データ計測部
11 速度計測手段
12 加速度計測手段
13 位置情報検知手段
14 パーキングブレーキ動作検知手段
30 過積載状態判別部
31 データ記憶手段
31c 特定固有振動数記憶手段
31d 車両実重量記憶手段
32 車両停止状態判別手段
33 速度データ判別手段
34 固有振動数特定手段
35 過積載状態判別手段
36 車両実重量算出手段
37 算出式修正出手段
40 マッピング部
44 マッピング手段
45 表示条件選択手段
W Overload state determination device C Target vehicle S In-vehicle device K
Claims (6)
前記車両データ計測部は、車両の加速度データを計測する加速度計測手段を備え、
前記過積載状態判別部は、
計測された前記加速度データに基づき、所定の周波数帯における車両重量要因による固有振動数を特定する固有振動数特定手段と、
前記特定された固有振動数である特定固有振動数の記憶手段と、
前記車両の過積載の有無を判別するための過積載状態判別手段と、を備え、
前記過積載状態判別手段は、前記特定固有振動数が、
前記特定固有振動数の記憶手段に記憶されている所定数の前記特定固有振動数の最小値から、所定出現割合の値である閾値の範囲内に属する場合に、過積載状態であると判別するように構成されていること、を特徴とする過積載状態判別装置。 In an overload state determination device having a vehicle data measurement unit and an overload state determination unit,
The vehicle data measuring unit includes an acceleration measuring means for measuring the acceleration data of the vehicle.
The overloaded state determination unit is
Based on the measured acceleration data, the natural frequency specifying means for specifying the natural frequency due to the vehicle weight factor in a predetermined frequency band, and the natural frequency specifying means.
The storage means of the specific natural frequency, which is the specified natural frequency, and
A means for determining an overloaded state for determining whether or not the vehicle is overloaded is provided.
The overloaded state determination means has the specific natural frequency.
When it belongs to the range of the threshold value which is the value of the predetermined appearance ratio from the minimum value of the specified natural frequency stored in the storage means of the specific natural frequency, it is determined that the overloaded state is present. An overloaded state determination device characterized by being configured in such a manner.
予め定められている固有振動数と車両実重量の関係式に基づき、前記特定固有振動数を使用して前記車両実重量を算出する車両実重量算出手段を備えること、を特徴とする請求項1に記載の過積載状態判別装置。 The overloaded state determination unit is
Claim 1 is provided with a vehicle actual weight calculation means for calculating the actual vehicle weight using the specific natural frequency based on a predetermined relational expression between the natural frequency and the actual vehicle weight. The overloaded state determination device described in 1.
前記記憶手段に記憶されている所定数の前記特定固有振動数中の最小値から所定出現割合の値である下限基準値と、前記所定数の前記特定固有振動数中の最大値から所定出現割合の値である上限基準値に基づき、
前記固有振動数と車両実重量の関係式を修正する修正手段を備えること、を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の過積載状態判別装置。 The overloaded state determination unit is
A predetermined appearance ratio from the lower limit reference value which is the value of the predetermined appearance ratio from the minimum value in the specific natural frequency of the predetermined number stored in the storage means and the maximum value in the specific natural frequency of the predetermined number. Based on the upper limit reference value, which is the value of
The overloaded state discriminating device according to claim 1 or 2, wherein the correction means for correcting the relational expression between the natural frequency and the actual weight of the vehicle is provided.
前記過積載状態判別部は、計測された速度データの判別手段を備え、
前記車両実重量算出手段は、計測された速度データが所定速度以上の場合にのみ、前記過積載状態の判別を行うことができるように構成されていること、を特徴とする請求項2に記載の過積載状態判別装置。 The vehicle data measuring unit includes a speed measuring means for measuring the speed data of the vehicle, and also has a speed measuring unit.
The overloaded state discriminating unit includes means for discriminating the measured speed data.
The second aspect of the present invention is characterized in that the vehicle actual weight calculation means is configured to be able to determine the overloaded state only when the measured speed data is at least a predetermined speed. Overload status determination device.
さらに、マッピング部を有し、
前記マッピング部は、検知された前記車両の位置情報に対応する地図情報を検索し、道路情報を含む検索された前記地図情報を表示する地図情報表示手段と、
前記検索された地図情報上に、前記車両の位置を表示するマッピング手段と、を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の過積載状態判別装置。 The vehicle data measuring unit includes means for detecting the position information of the vehicle, and also has a vehicle data measuring unit.
In addition, it has a mapping unit
The mapping unit searches for map information corresponding to the detected position information of the vehicle, and displays the searched map information including road information, and a map information display means.
The overloaded state determination device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a mapping means for displaying the position of the vehicle on the searched map information.
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