JPH0719939A - 自重計機能付きナビゲーション装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】大掛りな設備を必要とせずに車両の積載重量を
走行中でも随時簡単迅速かつ高精度に測定できる。 【構成】車両電子コントロール・ユニット（ＥＣＵ）と
カーナビゲーション装置を有する車両に、このＥＣＵか
らの車両の駆動力および加速度と、カーナビゲーション
装置からの自車位置に基づく道路勾配からの走行抵抗と
に基づいて車両の積載重量を演算して求める積載重量演
算手段１２を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は大型貨物トラック等の積
載重量を検出する機能を有する自重計機能付きナビゲー
ション装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、土木建設や運送業等におけるダ
ンプカーや貨物トラック等ではその積載重量の上限が法
定されており、その積載重量を測定する従来例としては
次のものがある。

【０００３】（Ｉ）車両の外部に設置される測定手段。 (1) 台桿秤式トラック・スケール（全機械式） これは
車両の全体を載せてその総重量を機械式に測定するもの
である。 (2) 同上、その計量機構の末端、すなわち指示部に単一
のロードセルを用いたトラック・スケール （一部電子
式） (3) 複数個のロードセルに全測定重量を直接加える方式
のトラック・スケール （全電子式） (4) 携帯型トラック軸重計 これは車両の車輪１輪毎に
１台ずつ用いて、合計として車両の総重量を求めるもの
であり、ロードセル方式と静電容量式（マットスケー
ル）の軸重計がある。後者は上下の導電マットの間に非
導電性エラストマーを介在させ、エラストマーの圧縮変
位に伴う静電容量変化を利用して車両の軸重を求めるも
のである。

【０００４】（II）車両自体に装着される測定手段。 (5) 防水構造を有する変位センサを、トラック車軸やデ
ィファレンシャルハウジング側板あるいは板ばねに取り
付け、積載荷重に比例する曲げ歪みを検出し、運転席の
指示計で積載重量を表示する自重計である。 (6) 車両フレームと荷台との間に複数個のロードセルを
取り付け、積載重量を測定する積載重量計。 (7) 車両の荷台の固有振動数の変化から、積載重量を測
定する積載重量計。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の測定手段では次のような課題がある。

【０００６】上記（１），（２），（３）は、測定設備
を設けるための広い敷地と高額な費用を要する上に、特
定の場所にしか設置できず、一般には普及し難い。ま
た、車両の停止中にしか測定できないために、過積載防
止の効果があまり期待できない。

【０００７】（４）は、携帯型であるため、（１）〜
（３）に比して簡便ではあるが、車両の停止中にしか測
定できないことには変りがない。このため、測定手段を
設けた路側あるいはパーキング・エリアに車両を停止さ
せて測定しなければならず、測定効率が悪い。また、静
電容量型の場合は、過負荷や測定頻度が高いとマットの
強度が低いので破損し易く、測定精度も低い。

【０００８】（５），（６）は、車両への取付上の問題
と低精度および高価格等の問題がある。

【０００９】（７）は同じように車両への取付上の問題
と低精度等の問題がある。

【００１０】そこで本発明はこのような事情を考慮して
なされたもので、その目的は、大掛りな設備を必要とせ
ずに車両の積載重量を走行中でも簡単迅速かつ高精度に
測定できる安価な自重計機能付きナビゲーション装置を
提供することにある。

【００１１】また、他の目的は運行管理システムの一部
としても活用することができるナビゲーション装置を提
供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明はカーナビゲーシ
ョン装置により測位する自車位置の水平方向の測位精度
が非常に高い点に着目してなされたものである。

【００１３】つまり、本発明は、車両総重量を車両の走
行抵抗に基づいて一般式の演算により求めるが、この車
両抵抗は車両が走行する道路の勾配と、車両の駆動力お
よび速度から求めることができる。しかも、この道路勾
配は走行中の車両の現在位置の任意の２点間の高度（海
抜）差から求めることができ、これらの高度はナビゲー
ション装置の自車位置検出手段により測位した車両の高
精度の水平方向の位置に基づいて記録手段から高精度の
高度を求めることができる。

【００１４】すなわち、本願の請求項１に記載の発明
（以下、第１の発明という）は、車両に搭載されて、こ
の車両の現在位置を時々刻々検出する自車位置検出手段
を有するナビゲーション装置において、地図情報および
その関連情報とこの地図の各地点の高度データをそれぞ
れ記録する記録手段と、前記自車位置検出手段から時系
列で出力される自車位置の任意の２点から、これらの高
度を前記記録手段よりそれぞれ読み出して両地点間の高
度差を求め、この高度差から前記車両の走行路の勾配を
求め、この勾配と前記車両の車両電子コントロールユニ
ットＥＣＵから出力される駆動力および加速度に関する
データとに基づいて前記車両の総重量を求め、この車両
総重量から、積載重量以外の車両に関する重量と乗務員
の重量を差し引くことにより積載重量を求める第１の演
算手段を設けたことを特徴とする。

【００１５】また、本願の請求項２に記載の発明（以
下、第２の発明という）は、自車位置検出手段が、複数
個のＧＰＳ衛星からの軌道および時刻データを含む航法
電波を受信して、その受信位置を測位するＧＰＳ受信機
またはＧＰＳ受信機とその他の自車位置検出手段との組
み合せであることを特徴とする。

【００１６】さらに、本願の請求項３に記載の発明（以
下、第３の発明という）は、第１の演算手段により求め
た積載重量を表示する表示手段を有することを特徴とす
る。

【００１７】さらにまた、本願の請求項４に記載の発明
（以下、第４の発明という）は、第１の演算手段により
求めた積載重量が所定積載重量を超えているときに警報
を出力する警報出力手段を有することを特徴とする。

【００１８】また、本願の請求項５に記載の発明（以
下、第５の発明という）は、車両ＥＣＵから出力される
駆動力および加速度、走行速度、エンジン回転数、使用
するミッションギア等のデータと共に、ナビゲーション
装置によって求められる走行軌跡、およびナビゲーショ
ン装置の第２の演算手段により求められる車両の運行管
理に必要なその他の情報と、第１の演算手段により求め
た積載重量とを記録媒体に時系列で記録する読出し自在
のリーダ／ライターを有することを特徴とする。

【００１９】さらに、本願の請求項６に記載の発明（以
下、第６の発明という）は、基地局との間でデータ通信
および音声通話を双方向で行なう移動通信手段を有する
ことを特徴とする。

【００２０】

【作用】

〈第１〜６の発明〉第１の演算手段は、自車位置検出手
段から時系列で出力される自車位置検出値の中から、例
えば単位距離の２地点を読み出し、次に、この２地点に
おける高度（海抜）を記録手段からそれぞれ読み出し、
両地点間の勾配を求める。

【００２１】そして、第１の演算手段は、この勾配と、
車両用コントロールユニットからの駆動力および加速度
に関するデータとから車両の総重量Ｗを演算し、さら
に、この総重量Ｗから、車体重量や燃料重量等車両に関
する重量，運転者・同乗者等の乗員の重量（体重）を差
し引くことにより積載荷重を求める。

【００２２】したがって本発明によれば、ナビゲーショ
ン装置自車位置検出手段からの自車位置データと、記録
手段からの高度データと、車両ＥＣＵからの駆動力およ
び速度データと、予め諸元表（スペック表）等から知り
得る車両に関する重量および乗務員の重量とを演算する
ことにより積載重量を求める。しかも、大型トラック等
の車両には車両ＥＣを備えていることが多いので、ナビ
ゲーション装置にこれら第１の演算手段等を付加するだ
けでよく、小型軽量化とコスト低減とを共に図ることが
できる。

【００２３】また、本発明は車両に搭載されるので、走
行中でも簡単迅速かつ高精度で検出することができ、実
用的効果が著しく高い。

【００２４】〈第２の発明〉主たる自車位置検出手段に
ＧＰＳ受信機を用いることにより、自立航法位置較正用
サインポスト等の道路インフラがない所でも自車位置検
出が可能である。

【００２５】〈第３の発明〉第１の演算手段により求め
た積載重量が表示手段に表示されるので、この表示手段
を運転手から見易い運転室内に設置することにより、積
載重量を運転手等により容易に認識することができる。

【００２６】〈第４の発明〉第１の演算手段により求め
た積載重量が法定等所定の積載重量を超えているときに
は警報出力手段により警報が出力されるので、過剰積載
を容易かつ確実に認識することができる。

【００２７】〈第５の発明〉前記車両ＥＣＵから出力さ
れる駆動力および加速度、走行速度、エンジン回転数、
使用するミッションギア等のデータと共に、ナビゲーシ
ョン装置によって求められる走行軌跡、およびその他車
両の運行管理に必要な情報と積載重量とがリーダ／ライ
ターに読出し自在に記録される。このために、これら記
録されたデータを車両運行管理システムに利用すること
により配車や経済運転／安全運転指導，運転手等乗員の
勤務時間等の労働管理等に利用することができる。

【００２８】〈第６の発明〉ナビゲーション装置および
移動通信手段により運行管理事務所の基地局からの運行
指示，運行情報，交通渋滞情報，自車位置検出手段で測
位した自車位置を補正する自車位置補正情報等車両の運
行に必要な情報を授受すると共に、音声通話を双方向で
行なうことができる。

【００２９】したがって本発明によれば、運行管理事務
所の基地局と車両の移動通信手段との間で車両の運行管
理に必要な情報を授受できるので、車両の運行管理を高
効率かつ高精度で行なうことができる。

【００３０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図５に基づい
て説明する。なお、図１〜図５中、同一または相当部分
には同一符号を付している。

【００３１】図１は本発明に係る自重計機能付きナビゲ
ーション装置の一実施例の全体構成を示すブロック図で
あり、図において、カーナビゲーション装置１は大型ダ
ンプカーや大型トラック等大型車両に搭載されて、車両
の総重量ないし積載重量を検出する機能を有するもので
あり、自車位置検出手段の一例であるＧＳＰ受信部２
と、地図情報およびその関連情報をデジタルで記録する
と共に、各地点には高精度の高度（海抜）をそれぞれデ
ジタルで記録するＣＤ−ＲＯＭ（読取り専用のコンパク
ト・ディスク・メモリ）３等の記録媒体およびこれを駆
動して高度を含む地図情報やそれに関連する情報を読み
出すＣＤ−ＲＯＭドライバ等のリーダー部４と、出発地
と目的地等を入力する複数のキースイッチ５等を有する
入力装置と、ＣＲＴ（陰極線管）やＬＣＤ（液晶表示装
置）等の表示画面を有する表示部６と、音声情報を出力
する音声出力部７と、ＣＰＵとその記憶および作業領域
としてのＲＯＭ，ＲＡＭ等を備えて、システム全体を制
御すると共に、車両の総重量ないし積載重量等を検出す
る機能を有するマイクロプロセッサ等より成るコントロ
ール部８とを有する。

【００３２】コントロール部８はインターフェース部９
を介して車両ＥＣＵ（車両電子コントロールユニット）
１０に電気的に接続されている。車両ＥＣＵ１０は車両
の走行速度やエンジン回転数，使用ギア等車両の駆動お
よび加速度に関するデータと、車両運行に必要な情報を
収集してコントロール部８に与えるものである。

【００３３】一方、ＧＰＳ受信機２はＧＰＳ（Global P
ositioning System 汎地球測位システム）により自動
車等の移動体の現在位置を三次元または二次元の絶対値
で測位するものであり、例えば４個のＧＰＳ人工衛星１
１から地上に無線送信されるＧＰＳ電波をＧＰＳアンテ
ナ２ａを介してそれぞれ受信し、これらの各電波の到達
時間から距離をそれぞれ求め、三角測量の原理により自
己車両の現在位置（自車位置）を三次元、例えば緯度経
度等水平方向と高度（海抜）とを絶対値で検出するもの
である。但し、道路勾配を求める用途に対しては不十分
なので、高度についてはＣＤ−ＲＯＭに記録した高精度
の高度を使用する。

【００３４】そして、コントロール部８はＲＯＭやＲＡ
Ｍに蓄積した処理プログラムやデータに従ってシステム
全体を制御するものであり、キースイッチ５等により入
力された出発地と目的地とを最適ルートで結ぶ誘導経路
を設定する手段と、これら誘導経路，地図や自車位置，
交差点情報，誘導経路情報等を表示部６の表示画面に表
示するときに、その表示を制御する表示制御手段とを有
する。

【００３５】また、コントロール部８は大型トラック等
大型車両の積載重量を一般式の演算で求める積載重量演
算手段１２と、この積載重量演算手段１２により求めた
積載重量が例えば法定積載重量を超過したときに、アラ
ーム（警報）を出力する警報出力手段１３とを有する。

【００３６】積載重量演算手段１２の演算ステップは主
に２つのステップから成る。第１ステップは、車両の駆
動力および加速度から走行抵抗を求めるステップであ
る。第２ステップは、車両の走行抵抗と道路勾配から車
両総重量を求め、さらに、この車両総重量から車両重
量，燃料重量，運転者・同乗者等の重量（体重）を差し
引くことにより積載重量を求めるステップである。

【００３７】第１ステップ−車両の駆動力Ｆ［Ｎ］と走
行抵抗Ｒ［Ｎ］の差は、車両加速度α［ｍ／Ｓ² ］に車
両総質量Ｍ［ｋｇ］を乗じて次式で示すことができる。

【００３８】

【数１】 ここで、ΔＶは車両速度Ｖ［Ｋｍ／ｈ］のサンプル時間
Δｔ［ｓ］当りの変化量を表す。

【００３９】したがって、走行抵抗Ｒは、次式で求める
ことができる。

【００４０】

【数２】

【００４１】一般式で、駆動力Ｆおよび平均エンジン・
ブレーキ有効圧力Ｐｍｅ、車両速度Ｖおよびエンジン回
転数Ｎｅは次式でそれぞれ表される。

【００４２】

【数３】

【数４】 ここで、Ｖｓは車両エンジンの総工程容積［ｍ³ ］、η
は車両の駆動系パワー変換効率（＝０．９）、μｔｉは
車両のトランスミッションのｉ番目のギア・ポジション
における減速比、μｆはファイナル・ギア減速比、ｒは
タイヤの実効半径［ｍ］を表す。

【００４３】平均エンジン・ブレーキ有効圧力Ｐｍｅは
駆動力Ｆに対応している。そして、コントロール部８の
ＲＯＭ内に記憶されたＰｍｅデータ・マップ（図２参
照）を用いることにより、エンジン回転数Ｎｅおよび燃
料噴射ポンプの制御レバー角度等から求められる負荷セ
ンサ出力Ｌ［Ｖ］から次式が求められる。

【００４４】

【数５】Ｐｍｅ＝Ｐｍｅ（Ｎｅ，Ｌ） ……（５）

【００４５】式（２），（３），（４）および（５）よ
り、

【数６】 よって、

【数７】 これにより、走行抵抗Ｒに関する平均エンジン・ブレー
キ有効圧力Ｐｍｅ（Ｒ）が次式で与えられる。

【００４６】

【数８】 ここで、ΔＮｅはエンジン回転数のサンプル時間Δｔ
［ｓ］当りの変化量を表す。故に、仮にエンジン回転数
Ｎｅ，負荷信号Ｌが分かれば、如何なる走行抵抗Ｒに対
しても、一定走行速度を保持するのに必要な平均エンジ
ン・ブレーキ有効圧力が式（６）の第２項＝０として次
式で表される。

【００４７】

【数９】 Ｐｍｅ（Ｒc ）＝Ｐｍｅ（Ｎｅ，Ｌ）……（７） ここで、Ｒc はある一定速度で走行する際の走行抵抗
［Ｎ］を表す。

【００４８】また、ここで、道路勾配θ＝０のときの一
定走行速度下での走行抵抗Ｒc をＲco［Ｎ］とすると、
Ｒcoに関する平均エンジン・ブレーキ有効圧力Ｐｍｅ
（Ｒco）は、エンジン回転数Ｎｅに対応しているので、
コントロール部８のＲＯＭに記憶されたＰｍｅcoデータ
・マップ（線図）を用いることにより、次式で表され
る。

【００４９】

【数１０】 Ｐｍｅ（Ｒco）＝Ｐｍｅ（Ｎｅ）co ……（８） 但し、厳密には、Ｒo は転がり抵抗および空気抵抗の和
であり、転がり抵抗は路面状態（舗装の有無，舗装路面
粗さ，降雨・積雪等）に、空気抵抗は風速により変化す
るが、本システムの装着対象である大型（重量）車両に
おいては、転がり抵抗が支配的であるため、乾燥舗装路
面における、ある一定速度でのＰｍｅ（Ｒco）＝一定値
として実用上差し支えない。また、乾燥舗装路面以外に
も、降雨時，積雪時等の代表的な場合毎の“Ｐｍｅcoデ
ータ線図”をコントロール部８のＲＯＭに記憶させてお
き、キースイッチ５により切換使用すれば、さらに精度
を向上させることができる。

【００５０】第２ステップ−次に、車両が走行する道路
勾配をθ（上りを＋，下りを−）とし、重力加速度をｇ
［ｍ／Ｓ² ］とすると、走行抵抗Ｒc は次式で表され
る。

【００５１】

【数１１】Ｒc ＝Ｍｇ sinθ＋Ｒco ……（９）

【００５２】したがって、式（７），（８），（９）よ
り、θ≠０の時の車両総重量Ｗ＝Ｍｇ［Ｎ］は次式で表
される。

【００５３】

【数１２】 ここに、道路勾配θは、デジタル道路地図の高度データ
および前記ＧＰＳ受信部２の位置データに基づき、リー
ダー部４を介してＣＤ−ＲＯＭ３から単位距離当りの２
地点間の高度を読み出してから、その２地点間の単位距
離当りの高度差から求められる。

【００５４】さらに車両総重量Ｗを以下のように分解す
る。

【００５５】

【数１３】 Ｗ＝Ｗ0 ＋ＷM ＋ＷF ＋ＷL ＋ ……（１１） ここで、Ｗ0 は車体重量［Ｎ］，ＷM は運転者・同乗者
重量［Ｎ］，ＷF は燃料タンク内残留燃料重量［Ｎ］，
ＷL は積載重量［Ｎ］を表す。

【００５６】式（１０），（１１）より、積載重量ＷL
は次式で表される。

【００５７】

【数１４】 ここで、車体重量Ｗ0 は予めトラック・スケール等で測
定・記憶し、運転者・同乗者重量ＷM は運行開始時にキ
ー・スイッチより合計体重を入力し、燃料重量ＷF は車
両ＥＣＵ１０からの燃料計の残量データを基に演算して
求められる。

【００５８】以上により、ある一定道路勾配の乾燥舗装
道路区間を一定走行速度で走行する大型トラックの積載
重量は、エンジン回転数Ｎｅ，負荷信号Ｌ、使用ギア・
ポジションが分かれば、式（１２）によって求めること
ができる。また、マクロ的には道路勾配および走行速度
が変化しても、サンプル時間ｔに対して一定であれば、
積載重量は十分な精度で求められる。

【００５９】また、θ＝０の場合はＲc ＝Ｒcoとなり、
Ｗ＝Ｍｇの値は式（９）からは求められないが、我国に
おいては道路勾配θ＝０の道路区間が長距離に亘って続
くことは希であり、θ≠０の区間部分に入ったところで
式（１２）から積載重量ＷLを求めることができるので
実用上差し支えないといえる。

【００６０】以上に述べたロジックのコンセプトはパラ
メータとしてエンジン回転数Ｎｅ［ｒｐｍ］および平均
エンジン・ブレーキ有効圧力Ｐｍｅ［ＫＰａ］に基づい
ているので、以下の利点がある。

【００６１】（１）シリンダ数およびピストン排気量の
異なる同一シリーズのエンジン群に対して図２で示すデ
ータマップ（線図）を適用することができる。 （２）ロジックの基本コンセプトは仮にトランスミッシ
ョンまたはファイナル・ギアが変更されても影響を受け
ない。 （３）車両速度と駆動力の座標軸の解は、各ギア・ポジ
ションに影響されないい。

【００６２】図３は積載重量演算手段１２の処理プログ
ラムのフローチャートであり、Ｓ１〜Ｓ８はフローチャ
ートの各ステップを示す。

【００６３】Ｓ１で、積載重量演算手段１２はＧＰＳ受
信機２から自車位置データを読み込むと共に、この自車
位置の単位距離当りの２地点の各高度をリーダー部４を
介してＣＤ−ＲＯＭ３からそれぞれ読み込み、これら２
地点間の高度差から車両走行道路の勾配θを求める。次
のＳ２では道路勾配θがゼロか否か繰り返し判断し、θ
＝０でないときにＳ３で、エンジン回転数Ｎｅのサンプ
ル時間Δｔ［ｓ］当りの変化量ΔＮｅが０か否か繰り返
し判断し、ΔＮｅ＝０の場合は式８の第２項を省略する
ことができるので、（９），（１０）式より一定走行速
度下での走行抵抗Ｒcoに関する平均エンジン・ブレーキ
有効圧力Ｐｍｅ（Ｒco）を求める。

【００６４】さらにＳ４で、式（１０）により車両総重
量Ｗを求めてから、Ｓ５で（１２）式より積載重量ＷL
を求める。そして、警報出力手段１３は、Ｓ６で、この
積載重量ＷL が法定積載重量を超過しているか否か判断
し、超過していない場合はＳ７で運転席の表示部６に積
載重量ＷL を表示する一方、超過しているときは、Ｓ８
で積載重量超過（オーバー）のアラーム（警告）を出力
する。

【００６５】次に本実施例の作用を説明する。

【００６６】まず、車両走行前に、運行管理者または車
両サービス担当者等によりキースイッチ５の手動操作に
より、エンジン／トランスミッション／ファイナル・ギ
アの種類，車体重量，タイヤの実効半径，法定積載重量
等の初期設定入力を行なう。

【００６７】さらに、運行を開始する車両の運転者は例
えば運行管理事務所でデジタル道路地図データベースの
記録媒体であるＣＤ−ＲＯＭ３を受領し、これをリーダ
ー部４に挿入し、運転者・同乗者の合計重量（体重）を
キースイッチ５により入力し、目的地設定等のナビゲー
ションデータの入力も併せて行ない、運行を開始する。

【００６８】車両の走行後、ＧＰＳ受信部２は、自己車
両の現在位置（厳密にはＧＰＳアンテナ２ａの位置）を
リアルタイムで測位し、緯度経度等の位置データを時系
列でコントロール部８に与える。

【００６９】これを受けてコントロール部８は、緯度デ
ータ、経度データ、高度データおよびその他の道路属性
データ等を含むデジタル道路地図データをリーダー部４
を介してＣＤ−ＲＯＭから読み込む。

【００７０】次に、コントロール部８ではＧＰＳ受信部
２からの位置データ，ＣＤ−ＲＯＭ３からのデジタル地
図データ，キースイッチ５からの動作命令，入力データ
等に基づきナビゲーション演算を行ない、道路地図画面
上に重なる自車位置，走行軌跡，推奨経路，経路誘導そ
の他のナビゲーション情報およびその他の情報を表示す
る等の画像データを表示部６に与え、音声出力部７には
経路誘導，警告等の音声データを与える。なお、自車位
置検出精度を向上させるために、ＧＰＳ位置データに加
えて、車両は原則として道路上を走ることを利用してい
わゆるマップ・マッチング手法を用いてもよい。

【００７１】さらにコントロール部８は、インターフェ
ース（Ｉ／Ｏ）部９を介して車両ＥＣＵ１０との間で各
種車両制御データを通信し、ＧＰＳ受信部２で求めた自
車位置からＣＤ−ＲＯＭ３の高度データに基づいて求め
た道路勾配と、車両ＥＣＵ１０よりのエンジン回転数，
エンジン負荷センサ（燃料噴射ポンプ制御レバー角度
等）出力および走行速度に基づき車両総重量Ｗを求め、
車体重量，燃料重量，運転者・同乗者重量（体重）を差
し引くことによって、積載重量ＷL を求め、この積載重
量ＷL を表示部６に与えて表示させ、この積載重量ＷL
が法定積載重量を超過したときに、この表示部６および
音声出力部７の少なくとも一方により警報を発する。

【００７２】したがって本実施例によれば、大型トラッ
ク等車両の走行中においても、その積載重量を高精度か
つ簡単迅速に表示することができるので、積載物を頻繁
に積み降すトラックにおいても、その都度トラック・ス
ケール設置場所や路側あるいはパーキングエリアに停止
して積載重量を測定する必要がない。また、車両に、変
位センサやロードセルを用いた積載重量計のような専用
システムを装着する必要もなく、車載カーナビゲーショ
ンを用いて積載重量をリアルタイムで把握することがで
きるために、過積載を簡単確実に防止することができ、
安全かつ効率的な車両の運行が可能になる。

【００７３】図４は本発明の他の実施例の全体構成を示
すブロック図であり、図において、カーナビゲーション
装置２１は、前記カーナビゲーション装置１に、車両の
走行軌跡，走行速度，エンジン回転数，使用ギアおよび
その他の車両の運行に必要な情報を収集して適宜演算
し、この情報をメモリカード等の記録媒体２２に、リー
ダー／ライター部２３を介して記録する一方、読み出す
運行管理情報演算部２４を設けた点に特徴がある。

【００７４】したがって、この実施例では、記録媒体２
２に時々刻々の積載重量を記録することができるので、
運行管理システムとして使用することができる。

【００７５】図５は本発明のさらに他の実施例の全体構
成を示すブロック図であり、本実施例のカーナビゲーシ
ョン装置３１は、図４で示すカーナビゲーション装置２
１に、マイク３２ａを有する無線移動局３２を設ける一
方、この無線移動局３２に対して、無線中継所の無線制
御局３３を介してデータ伝送および音声通話で双方向で
通信することができる無線基地局３４を運行管理事務所
３５等に設けることにより、ディファレンシャルＧＰＳ
により自車位置の測位精度を高めると共に、車両の積載
重量を運行管理事務所３５でリアルタイムで監視しよう
とした点に特徴がある。

【００７６】無線基地局３４は、カーナビゲーション装
置３１の無線移動局３２との間で、車両の運行指示，運
行情報，交通渋滞情報，自車位置測位精度向上のための
ディファレンシャルＧＰＳ用の衛星データ補正情報等の
データ通信および音声通話による通信を行なう無線固定
局３６を有する。

【００７７】また、無線基地局３４はＧＰＳ受信機３
７，表示装置３８，プリンタ３９，ホストコンピュータ
４０，リーダー／ライター部４１，運行記録等を記録す
るメモリーカード等の運行記録媒体４２，運行管理用各
種マスター４３，地図データおよびその関連情報をデジ
タルで記録する地図データベース４４を有する。

【００７８】そして、カーナビゲーション装置３１のＧ
ＰＳ受信部２で求めた自車位置の測位精度をディファレ
ンシャルＧＰＳにより向上させるために、無線基地局３
４の位置をＧＰＳ受信機３７により測位したときには、
この測位位置を予め判明している無線基地局３４の真の
位置とホストコンピュータ４０により比較して、両位置
間に誤差があった場合には、この誤差を補正するデータ
を無線固定局３６から無線制御局３３を介して無線移動
局３２に与え、カーナビゲーション装置３１のＧＰＳ受
信部２で測位した自車位置を補正する。したがって、自
車位置の精度が向上する。

【００７９】また、無線基地局３４から車両の運行指
示，運行情報等をデータ通信または音声通話により無線
移動局に与える一方、カーナビゲーション装置３１で求
めた車両の積載重量を無線通信で受信し、運行記録媒体
４２に記録するので、車両の積載重量等運行管理事務所
でリアルタイムで監視することができるので、車両の運
行管理を簡単確実かつ効率的に行なうことができる。

【００８０】

【発明の効果】以上説明したように本願第１〜第６の発
明は、車載用のカーナビゲーション装置に、走行道路の
勾配や車両の駆動力および加速度に基づいて一般式によ
り車両の積載重量を求める手段を設けたので、車両の走
行中でも随時積載重量を運転手等により認識することが
できる上に、従来の台桿秤式トラック・スケールのよう
に大掛りな設備を必要とせず、コスト低減を図ることが
できる。

【００８１】また本願第２の発明は、主たる自車位置検
出手段にＧＰＳ受信機を用いるので、自立航法位置較正
用サインポスト等の道路インフラのない所でも自車位置
検出が可能である。

【００８２】さらに、本願第３の発明は、第１の演算手
段により求めた積載重量が表示手段に表示されるので、
この表示手段を運転室内等に設置することにより、運転
手により積載重量を容易かつ迅速に認識することができ
る。

【００８３】さらにまた本願第４の発明は、第１の演算
手段により求めた積載重量が所定積載重量を超過したと
きには警報が出力されるので、過積載を容易かつ確実に
認識することができる。

【００８４】本願第５の発明は、第１の演算手段により
求めた積載重量と、車両の走行軌跡や走行速度等車両の
運行管理に必要な情報を記録媒体に時系列で記録する読
出し自在のリーダー／ライター部を設けたので、これら
データを車両運行管理システムに利用することにより、
合理的な配車や経済運転・安全運転管理，運転手等乗員
の適切な労働管理等の車両運行管理を行なうことができ
る。

【００８５】また、本願第６の発明は、基地局とデータ
通信および音声通話を双方向で行なう移動無線局を有す
るので、基地局からの指示や情報等を移動通信手段によ
り受信する一方、移動通信手段から各種データや音声を
基地局に送信することができるので、車両の運行管理を
簡単かつ確実に行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る自重計機能付きナビゲーション装
置の一実施例の全体構成を示すブロック図。

【図２】図１で示す積載重量演算手段により使用される
Ｐｍｅデータ・マップを示す図。

【図３】図１で示す積載重量演算手段等の処理プログラ
ムのフローチャート。

【図４】本発明の他の実施例の構成を示すブロック図。

【図５】本発明のさらに他の実施例の構成を示すブロッ
ク図。

【符号の説明】

１，２１，３１ カーナビゲーション装置 ２ ＧＰＳ受信部 ２ａ ＧＰＳアンテナ ３ ＣＤ−ＲＯＭ ４ リーダー部 ５ キースイッチ ６ 表示部 ７ 音声出力部 ８ コントロール部 ９ インターフェース部 １０ 車両ＥＣＵ １１ ＧＰＳ衛星 １２ 積載重量演算手段 １３ 警報出力手段 １４ 電源部 ２２ 運行記録媒体 ２３ リーダー／ライター部 ３２ 無線移動局 ３３ 無線制御局 ３４ 無線基地局 ３５ 運行管理事務所 ３６ 無線固定局 ３７ ＧＰＳ受信機 ３８ 表示装置 ３９ プリンタ ４０ ホストコンピュータ ４１ リーダー・ライター部 ４２ 運行記録媒体 ４３ 運行管理用各種マスター ４４ デジタル地図データベース

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に搭載されて、この車両の現在位置
   を時々刻々検出する自車位置検出手段を有するナビゲー
   ション装置において、地図情報およびその関連情報とこ
   の地図の各地点の高度データをそれぞれ記録する記録手
   段と、前記自車位置検出手段から時系列で出力される自
   車位置の任意の２点から、これらの高度を前記記録手段
   よりそれぞれ読み出して両地点間の高度差を求め、この
   高度差から前記車両の走行路の勾配を求め、この勾配と
   前記車両の車両電子コントロールユニット（ＥＣＵ）か
   ら出力される駆動力および加速度に関するデータとに基
   づいて前記車両の総重量を求め、この車両総重量から、
   積載重量以外の車両に関する重量と乗務員の重量を差し
   引くことにより積載重量を求める第１の演算手段を設け
   たことを特徴とする自重計機能付きナビゲーション装
   置。
2. 【請求項２】 自車位置検出手段が、複数個のＧＰＳ衛
   星からの軌道および時刻データを含む航法電波を受信し
   て、その受信位置を測位するＧＰＳ受信機またはＧＰＳ
   受信機とその他の自車位置検出手段との組み合せである
   ことを特徴とする請求項１記載の自重計機能付きナビゲ
   ーション装置。
3. 【請求項３】 第１の演算手段により求めた積載重量を
   表示する表示手段を有することを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の自重計機能付きナビゲーション装置。
4. 【請求項４】 第１の演算手段により求めた積載重量が
   所定積載重量を超えているときに警報を出力する警報出
   力手段を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれ
   か１項に記載の自重計機能付きナビゲーション装置。
5. 【請求項５】 車両ＥＣＵから出力される駆動力および
   加速度、走行速度、エンジン回転数、使用するミッショ
   ンギア等のデータと共に、ナビゲーション装置によって
   求められる走行軌跡、およびナビゲーション装置の第２
   の演算手段により求められる車両の運行管理に必要なそ
   の他の情報と、第１の演算手段により求めた積載重量と
   を記録媒体に時系列で記録する読出し自在のリーダ／ラ
   イターを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれ
   か１項に記載の自重計機能付きナビゲーション装置。
6. 【請求項６】 基地局との間でデータ通信および音声通
   話を双方向で行なう移動通信手段を有することを特徴と
   する請求項１〜５のいずれか１項に記載の自重計機能付
   きナビゲーション装置。