車両走行危険度評価システム
【課題】
道路の曲路を走行するとき、車両の重心位置に作用する遠心力の大きさと重心位置情報による車両の転倒危険性の評価を行い、常に走行予定経路に沿って現在走行している位置より先行きの道路事情に応じた危険度評価を予め前もって運転者に提示する。
【解決手段】
システムのＣＰＵ１１１は、現在位置から目的地までの走行予定経路を、付与された探索条件の下で道路情報に基づいて設定する。ＣＰＵ１１１は、車両が設定された危険度評価位置に到達した際に、走行予定経路上であって、当該危険度評価位置よりも先行き方向に離間した危険度評価対象区間に対して、該危険度評価対象区間に関する前記道路情報に基づいた曲率半径と、重心位置関連情報と、危険度評価位置での車速に基づき、車両の危険度を評価する。
道路の曲路を走行するとき、車両の重心位置に作用する遠心力の大きさと重心位置情報による車両の転倒危険性の評価を行い、常に走行予定経路に沿って現在走行している位置より先行きの道路事情に応じた危険度評価を予め前もって運転者に提示する。
【解決手段】
システムのＣＰＵ１１１は、現在位置から目的地までの走行予定経路を、付与された探索条件の下で道路情報に基づいて設定する。ＣＰＵ１１１は、車両が設定された危険度評価位置に到達した際に、走行予定経路上であって、当該危険度評価位置よりも先行き方向に離間した危険度評価対象区間に対して、該危険度評価対象区間に関する前記道路情報に基づいた曲率半径と、重心位置関連情報と、危険度評価位置での車速に基づき、車両の危険度を評価する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行予定経路上の危険度評価位置で車速を取得し、前記危険度評価位置よりも先行き方向に位置する危険度評価対象区間において前記車速で走行した場合の車両の危険度を評価し、その評価結果を運転者に提示する車両走行危険度評価システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両、特に貨物自動車が走行中に横転して大事故を起こすケースがしばしば発生している。
積荷の位置及び重量の関係で、貨物自動車或いは貨物自動車の牽引車両（トラクタ）が牽引する荷台車（トレーラ）の重心が高く、しかも重心位置が左右の車輪列ラインのいずれかの方向に偏り過ぎていると低速走行時でも遠心力の作用によって曲路で貨物自動車の車両全体或いは荷台車が傾き、横転する可能性が高くなる。
【０００３】
事故防止の上で貨物自動車或いは貨物自動車が牽引する荷台車の重心位置の高さや偏りを測定し、走行中の車両の傾斜、速度に基づいて危険度を評価・判定し、運転者に警報することは極めて重要である。
【０００４】
特許文献１には、車両の荷台を支持する荷重センサにより、荷台の自重と該荷台に積載される荷物重量に対する荷重センサの重量測定値から荷台としての重心位置を算出して車両走行時の危険度を評価・判定することが開示されている。
【０００５】
又、特許文献２の荷重検出装置も公知である。前記荷重検出装置は、傾動台の一端が回動自在に支持されるとともに前記傾動台の他端が上下可能に支持する上下動機構に連結されている。前記傾動台上には複数の荷重計（荷重センサ）に支持された載荷盤が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−９７０７２号公報
【特許文献２】特開昭５７−１８９０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、車両の傾斜による転倒の危険性を評価するには、車両全体の重心位置を検出することによって可能になる。しかし、特許文献１では、曲路を走行する時の危険度を評価する構成については開示がない。
【０００８】
特許文献２では、荷重検出装置を、車両の外部に設けて、該荷重検出装置に装備された荷重センサによる重量測定値を求めても、車両へ伝達する手段がないと、前記車両が走行中に重心位置情報を利用して走行状態における危険度評価はできない問題がある。なお、特許文献２は、この点については開示及び示唆はされていない。
【０００９】
本発明の目的は、車両が道路の曲路を走行するとき、車両の重心位置に作用する遠心力の大きさと重心位置情報による車両の転倒危険性の評価を行うことができ、常に走行予定経路に沿って現在走行している位置より先行きの道路事情に応じた危険度評価を予め前もって運転者に提示することができる車両走行危険度評価システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題点を解決するために、請求項１の発明は、道路情報を記憶する道路情報記憶手段と、車両の現在位置を取得する現在位置取得手段と、前記現在位置から目的地までの走行予定経路を、付与された探索条件の下で前記道路情報に基づいて設定する走行予定路設定手段と、前記車両の重心位置関連情報を取得する情報入力手段と、前記車両の車速を取得する車速取得手段と、前記走行予定経路上において、前記現在位置から先行き方向に位置する危険度評価位置を設定する危険度評価位置設定手段と、前記車両が前記設定された危険度評価位置に到達した際に、前記走行予定経路上であって、当該危険度評価位置よりも先行き方向に離間した危険度評価対象区間に対して、該危険度評価対象区間に関する前記道路情報に基づいた曲率半径と、前記重心位置関連情報と、前記危険度評価位置での車速に基づき、前記車両の危険度を評価する危険度評価手段と、前記危険度評価手段の評価結果を提示する提示手段を備えたことを特徴とする車両走行危険度評価システムを要旨としている。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１において、前記危険度評価手段は、前記車両が前記設定された危険度評価位置に到達した際の車速が速くなるほど、或いは、前記危険度評価位置に到達した際の車速と、前記重心位置関連情報から得られる前記車両の運動量が大きいほど、前記危険度評価位置からの離間距離を長くした危険度評価対象区間に対して危険度を評価することを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２において、前記危険度評価位置設定手段は、前記危険度評価位置を先行き方向に複数設定し、前記危険度評価手段は、順次前記危険度評価位置に車両が達する毎に、各危険度評価位置と所定距離離間した前記危険度評価対象区間における前記車両の危険度の評価を行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項３において、前記危険度評価手段は、前記危険度評価位置に前記車両が達する度に、前記車両の危険度の評価が行われた前回の危険度評価対象区間と、一部が重なる新たな危険度評価対象区間において、前記車両の危険度を評価することを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項において、前記危険度評価手段は、前記危険度評価対象区間に関する前記道路情報に基づいた曲率半径と、前記重心位置関連情報と、前記危険度評価位置での車速に基づいた前記車両に作用する遠心力に基づいて前記車両の安全限界速度を算出し、前記提示手段は、前記安全限界速度を提示することを特徴とする。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項５において、前記提示手段は、前記危険度評価位置の車速が前記安全限界速度を超えている場合、警報情報を提示することを特徴とする。
なお、本明細書において、車両とは、例えば、乗用車、貨物自動車等を含み、貨物自動車では、駆動車が荷台と一体となったいわゆるトラック（タンクローリ車を含む）、駆動車（トラクタ）と前記駆動車に牽引された荷台車（トレーラ：セミトレーラ、フルトレーラを含む）、前記荷台車単体、駆動車（トラクタ）単体等を含む趣旨である。又、車両の重量とは、当該車両のみならず車両が積載する物（積載物）の重量を含む趣旨である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、車両が道路の曲路を走行するとき、車両の重心位置に作用する遠心力の大きさと重心位置情報による車両の転倒危険性の評価を行うことができ、常に走行予定経路に沿って現在走行している位置より先行きの道路事情に応じた危険度評価、警報と安全限界速度を予め前もって運転者に提示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）は、本発明を具体化した第１実施形態の計量部と車両走行危険度評価システムのブロック図、（ｂ）は、他の実施形態の計量部と車両走行危険度評価システムのブロック図。
【図２】（ａ）は計量台の側面図、（ｂ）は計量台の平面図、（ｃ）は傾斜ブロックの説明図。
【図３】計量台の使用の説明図。
【図４】計量台の説明図。
【図５】計量台の傾斜ブロックの説明図。
【図６】重心位置の説明図。
【図７】重心位置の説明図。
【図８】重量値測定装置５０の電気ブロック図。
【図９】重量位置関連情報の生成フローチャート。
【図１０】（ａ）は、第１実施形態の走行予定経路の設定処理が行われた場合の例を示すフローチャート、（ｂ）は、危険度評価のフローチャート。
【図１１】（ａ）は、走行予定経路上の現在位置、危険度評価位置、先行き区間、危険度評価対象区間の説明図、（ｂ）は好ましくない危険度評価対象区間の設定の場合の説明図。
【図１２】車両が左カーブの曲路を走行する場合の重心に働く遠心力の説明図。
【図１３】第２実施形態の重心高さの算出のフローチャート。
【図１４】第２実施形態の走行予定経路の設定処理が行われた場合の例を示すフローチャート。
【図１５】（ａ）は荷台車が計量台上で水平姿勢となった場合の説明図、（ｂ）は、荷台車が荷台車が傾斜ブロックに載った場合の説明図。
【図１６】駆動車（トラクタ）と荷台車（トレーラ）が計量台に載った場合の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態の車両走行危険度評価システム１００を、図１（ａ）、図２〜図６、図８〜図１０を参照して説明する。
【００１９】
図１（ａ）には、車両の重量を計量する地上測定部１０と、車両走行危険度評価システム１００が図示されている。
（地上測定部１０）
地上測定部１０は、地表面上に設置されており、計量部３０と、重量値測定装置５０と、車両走行危険度評価システム１００に対して、各種情報を通信で送信する情報出力手段７０とを備えている。
【００２０】
（計量部３０）
計量部３０を図２〜５を参照して説明する。
計量部３０を構成する計量台３２は、図２に示すように、地表の基礎面３４（すなわち、地表面）に対して第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４を介して支持されている。計量台３２は、車両が載ることのできる平面視したとき四角形の板状部材で構成されている。基礎面３４は、通常、地面に敷設されたコンクリートにより形成されている。
【００２１】
第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４は、例えばストレインゲージ式で圧縮型起歪部を持つロードセルからなる。第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４は、図２（ａ）、（ｂ）、図３に示すように前記計量台３２の４隅に配置されている。すなわち、第１荷重センサＬＣ１は、計量台３２における車両前進走行経路下流側の左角部を下側から支持することができるように配置されている。第２荷重センサＬＣ２は、計量台３２における車両前進走行経路上流側の左角部を下側から支持することができるように配置されている。第３荷重センサＬＣ３は、計量台３２における車両前進走行経路上流側の右角部を下側から支持することができるように配置されている。第４荷重センサＬＣ４は、計量台３２における車両前進走行経路下流側の右角部を下側から支持することができるように配置されている。
【００２２】
第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４は、上方に位置する計量台３２からの荷重を受ける荷重受け部３５ａ、及び基礎面３４からの反力荷重を受ける反力荷重受け部３５ｂを有する。前記荷重受け部３５ａ及び反力荷重受け部３５ｂは、球面形状をなす凸部に構成されている。
【００２３】
なお、図２（ａ）では、図示は省略されているが、計量台３２、及び基礎面３４には、前記荷重受け部３５ａ及び反力荷重受け部３５ｂの各凸部に当接するように設けられた荷重受け金具が設けられている。すなわち、各荷重受け金具の荷重受け面と第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４の荷重受け部３５ａ、及び反力荷重受け部３５ｂの各凸部とは水平方向に可動自由に接触している。第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４の動きは計量台３２に拘束されないようにして計量台３２の撓みによる横向き方向（水平方向）の荷重の影響を受けにくい構造とされている。
【００２４】
なお、本実施形態では、前記荷重センサは、車両の進行方向に向かって左右に２列、合計４個によって計量台３２の４隅を支持したが、荷重センサの数は４個に限定されるものではない。車両の進行方向に向かって左右に２個ずつの代わりに、３個、又は４個で、合計６個又は８個、或いは、それ以上の個数の荷重センサにより計量台３２を支持するようにしてもよい。なお、進行方向を先行き方向ということがある。
【００２５】
（計量台３２の効果）
上記のように第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４は、高精度計量を可能にするために、前記基礎面３４に対して設置することにより、荷重センサの設置位置が変化することなく、第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４の荷重受け部３５ａと計量台３２とは可動自由に接触する構造となっている。このため、第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４が支持する計量台３２は、常に水平姿勢であって、該計量台３２に設けられた後述する傾斜ブロックによって車両に傾斜を与えることにより車両の重心位置が測定できる。
【００２６】
図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、計量台３２の車両を積載する水平面３２ａには、左輪用傾斜ブロック３６Ａ〜３６Ｃ、及び右輪用傾斜ブロック３７Ａ〜３７Ｃが車両、例えば貨物自動車の車軸数、大きさ等の仕様に合わせて装着されている。すなわち、左輪用傾斜ブロック、及び右輪用傾斜ブロックを左右一対を一組としたとき、車軸数の数に一致した組数が、計量台３２の車両を積載する水平面３２ａに装着されている。例えば、２〜４軸の場合は、それぞれ２〜４組の傾斜ブロックが装着されている。本実施形態では、全輪数×駆動輪数＝６×２で、かつ前１軸、後２軸である貨物自動車（ワンデフ車）の計量が可能に前記ブロックが配置されている。
【００２７】
各傾斜ブロック３６Ａ〜３６Ｃ、３７Ａ〜３７Ｃの上面は、前記貨物自動車のタイヤ（車輪）が載ることができる面積を有するとともに、車両の進行方向に対して直角の方向において、図２（ｃ）に示すように所定の傾斜角度θを有するように形成されている。すなわち、本実施形態では、図５に示すように、車両の左右の車輪が左輪用傾斜ブロック３６Ａ〜３６Ｃ、及び右輪用傾斜ブロック３７Ａ〜３７Ｃにそれぞれ載った際に、右に傾くように計量台３２の車両を積載する平面に対してθをなす仮想傾斜面に、各傾斜ブロックの上面が傾斜している。なお、本実施形態では、車両が右に傾くように各傾斜ブロックの上面を傾斜しているが、車両が左に傾くように各傾斜ブロックの上面を傾斜させてもよい。
【００２８】
図２（ｂ）において、Ｌ１は、ワンデフ車の貨物自動車において、前から数えて第１軸と第２軸の軸間距離であり、Ｌ２は第２軸と第３軸の軸間距離である。Ｌ３は、左右車輪の中心距離である。Ｌ４は、車両の進行方向に向かって左右に配置した荷重センサＬＣ１・ＬＣ４間、及び荷重センサＬＣ２・ＬＣ３間の距離である。各傾斜ブロック３６Ａ〜３６Ｃ、３７Ａ〜３７Ｃの上面の車両の進行方向に直交する幅寸法Ｌ５（横幅）は、後輪のダブル構成のタイヤ幅よりも長い寸法としている。又、図２（ｂ）に示すように、各傾斜ブロックの上面の車両の進行方向の長さ寸法Ｌ６は、車両のタイヤの路面接地寸法にほぼ等しい程度の長さにしている。
【００２９】
上記のように、貨物自動車の車軸数、大きさ等の仕様に合わせて各傾斜ブロックが計量台３２に対して装着されている。
又、各傾斜ブロックは、測定対象である車両の全てのタイヤＴ（車輪）が、図２（ａ）の実線で示すように傾斜ブロック上に載らない状態（すなわち、車両が水平姿勢の状態）では、前記傾斜ブロックに触れない状態を取ることができるように傾斜ブロックが配置されている。そして、車両が前記水平姿勢から、少し進行方向に移動して傾斜ブロックの上面に載りこみした場合、車両が前記傾斜角度θで傾斜姿勢をとることが可能となっている。又、図３に示すように計量台３２の水平面３２ａ及び左輪用傾斜ブロック３６Ａ〜３６Ｃの上面には、車両の進行方向に沿って左ライン４０Ｌが、水平面３２ａ及び右輪用傾斜ブロック３７Ａ〜３７Ｃの上面には、右ライン４０Ｒが互いに平行にペンキ等により描かれている。
【００３０】
（荷重センサの概略説明）
図８に示すように、第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４の各ロードセルは、４枚の歪ゲージからなるホイートストンブリッジ回路２０を備えている。ホイートストンブリッジ回路２０には、直流電源電圧が印加されている。ホイートストンブリッジ回路２０は、荷重センサに一体に組み込まれた増幅器２２、アナログ・デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）２４を介して演算制御装置５２に接続されている。すなわち、ホイートストンブリッジ回路２０は、歪ゲージが検出した歪み量に応じたアナログ荷重信号を出力し、このアナログ荷重信号は、増幅器２２により増幅されてＡ／Ｄ変換器２４によりデジタル荷重信号に変換され、重量値測定装置５０の演算制御装置５２に入力される。このように、第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４は、デジタル荷重信号を出力するデジタル荷重センサである。
【００３１】
（重量値測定装置５０の概略説明）
図８に示すように重量値測定装置５０は、演算制御装置５２と、操作装置５４と、表示装置５６とを備えている。
【００３２】
演算制御装置５２は、主として、Ｉ／Ｏ（インターフェイス）回路５１と、メモリ５３と、中央演算処理装置（ＣＰＵ）５５とにより構成されている。
Ｉ／Ｏ回路５１は、第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４のＡ／Ｄ変換器２４と、操作装置５４と、表示装置５６と、メモリ５３と、ＣＰＵ５５との間で各種の信号やデータの受け渡しを行う機能を有している。
【００３３】
メモリ５３は、ＲＯＭやＲＡＭなどで構成され、所定プログラムや基本データなどを長期的に記憶したり、種々のデータや演算用数値などを一時的に記憶したりする機能を有している。ＣＰＵ５５は、メモリ５３に格納されている所定プログラムの指示に従って、必要な信号をＩ／Ｏ回路５１を介して受け取り、また必要なデータをメモリ５３から受け取り、受け取った信号やデータに基づいて演算を実行する機能を有している。
【００３４】
操作装置５４は、操作スイッチや数値キーなどを備えてなり、測定開始・終了の動作や零点調整動作、使用モードの切り換え動作、数値設定動作などの種々の動作の際に用いられる。表示装置５６は、例えば液晶ディスプレイからなり、測定結果や各種データの入出力画面などが表示される。
【００３５】
（重量値測定装置５０の制御系システムの処理動作の概略説明）
重量値測定装置５０の制御系システムにおいては、計量部３０における第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４の荷重信号が、Ｉ／Ｏ回路５１を経由してＣＰＵ５５に送られる。ＣＰＵ５５は、メモリ５３に格納されている重量測定プログラム等の所定プログラムに従って、Ｉ／Ｏ回路５１からの信号を取り込み、またメモリ５３に記憶されている種々のデータを読み込み、これらの信号やデータに基づいて車両の重量、及び重心位置を含む重量位置関連情報の生成を実行する。そして、その生成結果（重量位置関連情報）は表示装置５６に表示されるとともに情報出力手段７０を介して、車両走行危険度評価システム１００に出力される。
【００３６】
（情報出力手段７０の概略説明）
情報出力手段７０は、Ｉ／Ｏインターフェイスであり、車両走行危険度評価システム１００に対して重量位置関連情報を含む各種情報を送信可能である。情報出力手段７０は、具体的には、車両走行危険度評価システム１００に対し有線接続する場合には、通信ケーブル７２（例えば、ＵＳＢケーブル、イーサネット（登録商標）ケーブル等）を、取り外し可能に接続する。そして、前記ケーブルにより車両走行危険度評価システム１００に設けられた情報入力手段１１６としてのＩ／Ｏインターフェイスに接続される。なお、ＵＳＢケーブルを接続する代わりに、Ｉ／Ｏインターフェイスに設けられるＵＳＢポートにＵＳＢメモリを接続して、重量位置関連情報を含む各種情報を、情報出力手段７０と車両走行危険度評価システム１００との間でやりとりしてもよい。
【００３７】
なお、無線接続の場合、例えば、無線ＬＡＮにより接続する場合、情報出力手段７０としての無線ＬＡＮインターフェイスを介して行い、車両走行危険度評価システム１００に設けられた情報入力手段としての無線ＬＡＮインターフェイスとデータ通信が行われる。
【００３８】
（演算制御装置５２の機能説明）
演算制御装置５２においては、重量測定プログラムがＣＰＵ５５で実行されることにより、図１（ａ）に示される重量値測定部５５ａの機能、すなわち、重量位置関連情報の生成機能が実現される。重量値測定部５５ａは重量測定手段に相当する。
【００３９】
（車両走行危険度評価システム１００の構成の説明）
次に車両走行危険度評価システム１００を図１（ａ）を参照して説明する。
車両走行危険度評価システム１００は、例えば、計量対象物の車両、或いは、計量対象物のコンテナを運搬する車両（トレーラ）に搭載されるものである。車両走行危険度評価システム１００は、制御回路１１０と、位置検出器１２０と、操作スイッチ群１３０と、外部記憶装置１４０、ディスプレイ１５０及び音声合成回路（図示しない）を介して接続されたスピーカ（図示しない）を備えている。ディスプレイ１５０及び音声合成回路（図示しない）を介して接続されたスピーカ（図示しない）は、提示手段に相当する。制御回路１１０は、コンピュータとして構成されるとともに、ＣＰＵ１１１、ＲＯＭ１１２、ＲＡＭ１１３を有する。なお、ＲＯＭ１１２は、書き込み可能な不揮発性メモリからなる。
【００４０】
制御回路１１０は、本実施形態では、カーナビゲーション装置（以下、単にカーナビという）の制御回路として構成されているが、カーナビに限定されるものではない。なお、カーナビは、車両に固定されるものに限らず、車両から着脱自在に取付けできるもの、或いは、人が車両に持ち込み、持ち出し可能なポータブルのものも含む趣旨である。前記制御回路１１０内のＲＯＭ１１２には、地図表示機能、経路演算機能、経路案内機能等のナビゲーションの機能を実現するためのソフトウェア、走行予定経路の設定及び重心高さ算出プログラム、危険度評価プログラム等、各種ソフトウェアがインストールされている。
【００４１】
位置検出器１２０は、地磁気センサ１２１、ジャイロスコープ１２２、距離センサ１２３、及びＧＰＳ受信機１２４を含む構成となっている。前記地磁気センサ１２１は、地磁気を検出することにより、車両の進行方向を検出する。ジャイロスコープ１２２は、車両の旋回状態を検出する。距離センサ１２３は、車両の走行距離を検出する。ＧＰＳ受信機１２４は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からの電波を受信して、車両の現在位置を緯度及び経度に基づいて検出する。
【００４２】
前記地磁気センサ１２１、ジャイロスコープ１２２、ＧＰＳ受信機１２４により自立航法が可能となっている。又、ＧＰＳ受信機１２４と自立航法とにより、それぞれの短所を補う。例えば、位置検出器１２０では、ＧＰＳ受信機１２４が検出した緯度・経度の情報を基準に、地磁気センサ１２１、ジャイロスコープ１２２、距離センサ１２３の検出した結果を加味した補正を行うことにより、車両の現在位置を正確に検出することができる。操作スイッチ群１３０は、例えば、地図の表示切り換え、拡大表示、縮小表示を指示したり、スクロールを指示したり、経路計算のための目的地を入力するといった各種操作を実行するためのスイッチ類を備える。
【００４３】
外部記憶装置１４０は、例えば、ハードディスクが代表的である。外部記憶装置１４０は、ＣＤ或いはＤＶＤ読み取り装置であってもよい。この外部記憶装置１４０は、例えばハードディスクの場合、該ハードディスクに地図データである道路マップがデータベース化されている。外部記憶装置１４０は、道路マップデータベースを構成している。
【００４４】
又、外部記憶装置１４０は、地名や施設名とその緯度・経度座標とを対応付けたデータ等を記憶しておくことにより、経路計算の際の目的地の選択を容易にするためにも利用される。ディスプレイ１５０は、例えば、カラー液晶表示装置であるが、限定するものではない。
【００４５】
（地図データの説明）
地図データは、例えば、道路地図をディスプレイ１５０にグラフィック表示するための道路地図データと、経路探索に必要な一方通行や車両通行禁止などの交通規制データ、各地点の所在地データ、目的地検索や地点登録のために必要な登録地点データを含む。
【００４６】
又、地図データには、経路探索において出発地から目的地までの所要時間を算出するために必要な次のデータ、すなわち、道路情報が含まれている。例えば、道路地図上の所定の道路区間毎に道路区間ＩＤが付され、各道路区間に対して、道路種別（例えば高速道路、国道、県道、市道、農道など）、道路属性（その道路区間が特定の道路、例えば国道ｎ号線に属しているなどの関係付け）、道路区間距離（その道路区間の長さ）、ノード座標（その道路区間の始点と終点の緯度経度座標、交差点等の特徴的な地点）、道路区間旅行時間（その道路区間を走行するのに要する時間）などの道路区間データを含む。
【００４７】
さらに、地図データ、すなわち、道路情報には、前記道路区間に存在する各カーブの緯度、経度、その曲率半径、道路横断勾配、及びそのカーブの地点名称等を含む。前記各カーブの緯度、経度には、そのカーブの入口位置の緯度、経度から、出口位置の緯度、経度、及び、前記入口位置から出口位置間（すなわち、カーブ中）における所定間隔毎の道路の緯度、経度を含む。
【００４８】
又、本実施形態では、カーブは、地図データにおいて、曲率半径が付与された箇所のものをいう。
外部記憶装置１４０は道路情報を記憶する道路情報記憶手段に相当する。
【００４９】
（情報入力手段１１６の概略説明）
情報入力手段１１６は、Ｉ／Ｏインターフェイスであり、地上測定部１０の計量部３０により計量対象物の車両の重量を測定する際に、車両走行危険度評価システム１００は、地上測定部１０に対して接続される。接続方法は、前述したように有線接続でもよいし、或いは、無線接続であってもよい。有線接続の場合は、通信ケーブル７２を、車両走行危険度評価システム１００に設けられている情報入力手段１１６としてのＩ／Ｏインターフェイスに接続可能である。なお、ＵＳＢケーブルを接続する代わりに、ＵＳＢポートにＵＳＢメモリを接続して、データをやりとりしてもよい。
【００５０】
なお、無線接続の場合、例えば、無線ＬＡＮにより接続する場合、情報入力手段１１６としての無線ＬＡＮインターフェイスを介して地上測定部１０の無線ＬＡＮインターフェイスとデータ通信が行われる。
【００５１】
（車速センサ１２６、傾斜センサ１２８の概略説明）
車両走行危険度評価システム１００の制御回路１１０には、車両の速度を検出する車速センサ１２６が接続されている。又、制御回路１１０には、車両の進行方向に向かって左右の車両傾斜角度θｓを検出する傾斜センサ１２８が接続されている。傾斜センサ１２８は、車両傾斜角度θｓを制御回路１１０に出力する。本実施形態では、傾斜センサ１２８は、車両の状態である車両状態情報としての車両傾斜角度θｓを測定して生成する車両状態測定手段及び車両傾斜角度測定手段に相当する。傾斜センサ１２８は、車両が走行中及び停止中の場合も、車両の傾斜状態を示す車両傾斜角度θｓの検出が可能である。
【００５２】
（制御回路１１０の重心位置情報に関する処理動作の概略説明）
制御回路１１０のＣＰＵ１１１は、ＲＯＭ１１２に格納されている重心高さ及び安全傾斜限界角度算出プログラムに従って重量値測定装置５０から送られた重量位置関連情報に基づいて、重心高さｈの演算を実行する。このようにして、ＣＰＵ１１１は、重心位置情報算出部１１４、及び危険度評価部１１５の機能を実現する。重心位置情報算出部１１４（すなわち、ＣＰＵ１１１）は、重心位置情報算出手段に相当する。危険度評価部１１５（すなわち、ＣＰＵ１１１）は、危険度評価手段に相当する。又、ＣＰＵ１１１は、
＜車両の重心位置ｘ及び重心高さｈの求め方の理論説明＞
車両の重心Ｇの位置（重心位置ともいう）ｘ及び重心高さｈは、車両を計量台３２の水平面３２ａに水平姿勢となった状態で複数の荷重センサにより測定された値と、傾斜ブロック（傾斜ブロックは、この欄では、説明の便宜上、右輪用傾斜ブロック、左輪用傾斜ブロックブロックの両者を含む趣旨で使用する。）に車両を載せて傾斜姿勢となった状態で複数の荷重センサにより測定された値と、傾斜角度θに基づいて求める。
＜車両の水平姿勢での記号の定義（車両、計量台関連）の説明、及び式の説明＞
図４、図６及び下記理論式で用いる記号の意味を下記のとおり定義する。
【００５３】
Ｇ：水平姿勢の車両の重心
Ｌ１：第１軸と第２軸の軸間距離
Ｌ２：第２軸と第３軸の軸間距離
Ｌ３：左右車輪の中心距離
Ｌ４：荷重センサＬＣ１・ＬＣ４間、及び荷重センサＬＣ２・ＬＣ３間の距離
Ｌ５：傾斜ブロック上面の車両の進行方向に直交する幅寸法
Ｌ６：傾斜ブロックの上面の車両の進行方向の長さ寸法
ｔ：車輪幅（タイヤ幅）
ａ：第１荷重センサＬＣ１（第２荷重センサＬＣ２）の中心点と水平面３２ａ上の第１〜３車軸の左側の車輪列の中心点（作用点）との距離、並びに第３荷重センサＬＣ３（第４荷重センサＬＣ４）の中心点と水平面３２ａ上の第１〜３車軸の右側の車輪列の中心点（作用点）との距離
θ ：傾斜ブロックの上面の傾斜角度
Ｐ０：水平面３２ａ（又は道路面）上の左側の車輪列の中心点（作用点）
Ｐ１：重心Ｇから垂線を降ろしたときの水平面３２ａとの交点
Ｐ６：水平面３２ａ（又は道路面）上における右側の車輪列の中心点（点）
なお、上記記号のうち、Ｌ１〜Ｌ６、θ、ａ，ｔは既知の値であり、これらの値は予めメモリ５３、操作装置５４の数値キー等の入力操作により記憶されている。
【００５４】
＜記号の定義（力学関連）の説明＞
Ｗ１１：左側のロードセル列の第１荷重センサＬＣ１（ロードセル）の荷重の測定値
Ｗ１２：左側のロードセル列の第２荷重センサＬＣ２（ロードセル）の荷重の測定値
Ｗ２１：右側のロードセル列の第３荷重センサＬＣ３（ロードセル）の荷重の測定値
Ｗ２２：右側のロードセル列の第４荷重センサＬＣ４（ロードセル）の荷重の測定値
Ｗ１：左側のロードセル列のロードセルに発生した合計荷重
Ｗ２：右側のロードセル列のロードセルに発生した合計荷重
Ｗａ：３軸の左側の車輪列の合計荷重
Ｗｂ：３軸の右側の車輪列の合計荷重
Ｗｔ：総荷重
ｘ：車両の幅方向において、水平面３２ａ上に垂直に投射した重心Ｇの点Ｐ１と、水平面３２ａ上の左車輪重の中心点（作用点）Ｐ０との距離、すなわち、車両の重心位置
図４に示すように、水平面３２ａ上の左車輪重の作用点（すなわち、左側の車輪列の中心点）、及び右側の車輪列の中心点の計量台３２の水平面３２ａ上における点をそれぞれＰ０，Ｐ６とすると、左右のロードセル列の設置間隔Ｌ４は、既知であり、左右の車輪間隔（左右車輪の中心距離）Ｌ３（＝ｂ）も既知である。Ｐ０から左側のロードセル列迄の距離、及びＰ６から右側のロードセル列迄の距離も既知の値ａ＝（１／２）・（Ｌ４−ｂ）となるように構成されている。
【００５５】
上記Ｗ１，Ｗ２，Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗｔは、下記式（１）〜式（３）が成立する。
Ｗ１＝Ｗ１１＋Ｗ１２ ……（１）
Ｗ２＝Ｗ２１＋Ｗ２２ ……（２）
Ｗｔ＝Ｗ１＋Ｗ２ ……（３）
Ｗ１とＷ２の荷重測定値、３軸の左側の車輪列の合計荷重Ｗａ，３軸の右側の車輪列の合計荷重Ｗｂ、距離ａ，距離ｂ，車両の重心位置ｘには、下記式（４）〜式（６）が成立する。式（４）〜式（６）に基づいて、Ｗａ，Ｗｂを消去すると、車両の重心位置ｘは下記式（７）で求めることができる。
【００５６】
Ｗａ＋Ｗｂ＝Ｗ１＋Ｗ２ ……（４）
Ｗａ・ｘ＝Ｗｂ・（ｂ−ｘ） ……（５）
（ａ＋ｘ）・Ｗ１＝（ｂ−ｘ＋ａ）・Ｗ２＝（ａ＋ｂ−ｘ）・Ｗ２……（６）
ｘ＝｛（Ｗ２−Ｗ１）・ａ＋ｂ・Ｗ２｝／（Ｗ１＋Ｗ２） ……（７）
＜車両の傾斜姿勢での記号の定義（車両、計量台関連）の説明、及び式の説明＞
図６及び下記理論式で用いる記号の意味を下記のとおり定義する。
【００５７】
Ａ ：傾斜ブロックにより形成されて、車両が積載される仮想傾斜面（水平面３２ａが傾斜角度θで傾斜したと同じ面）
Ｇ’ ：傾斜角度θで傾斜した車両の重心
Ｐ０’ ：Ｐ０から垂線を立てたときの仮想傾斜面Ａとの交点
Ｐ０”：傾斜角度θで傾斜したときの左側の車輪列の中心点（作用点）
Ｐ０１ ：Ｐ０”に掛かる合計荷重Ｗａの水平面３２ａ上の位置
Ｐ１ ：重心Ｇから水平面３２ａに垂直に投射したときの交点
Ｐ２ ：重心Ｇ’から垂線を降ろしたとき仮想傾斜面Ａとの交点
Ｐ３ ：重心Ｇ’から水平面３２ａに垂線を降ろしたときの仮想傾斜面Ａとの交点
Ｐ５ ：重心Ｇ’から水平面３２ａに垂線を降ろしたときの水平面３２ａとの交点
Ｐ６’ ：Ｐ６から垂線を立てたときの仮想傾斜面Ａとの交点
Ｐ６”：傾斜角度θで傾斜したときの右側の車輪列の中心点（作用点）
Ｐ６１ ：Ｐ６”に掛かる荷重合計値Ｗｂの水平面３２ａ上の位置
ｈ ：水平面３２ａからの重心Ｇの高さ（重心高さ）
＜記号の定義（力学関連）の説明＞
Ｗ１１’：傾斜時の左側のロードセル列の第１荷重センサＬＣ１の荷重の測定値
Ｗ１２’：傾斜時の左側のロードセル列の第２荷重センサＬＣ２の荷重の測定値
Ｗ２１’：傾斜時の右側のロードセル列の第３荷重センサＬＣ３の荷重の測定値
Ｗ２２’：傾斜時の右側のロードセル列の第４荷重センサＬＣ４の荷重の測定値
Ｗ１’：傾斜時の左側のロードセル列のロードセルに発生した合計荷重
Ｗ２’：傾斜時の右側のロードセル列のロードセルに発生した合計荷重
図６に示すように、車両を傾斜ブロックに載せたときの傾斜ブロック上での左右の車輪の中心位置をＰ０”、Ｐ６”としたとき、Ｐ０”・Ｐ６”間の距離は、Ｐ０”・Ｐ６”＝ｂである。傾斜ブロック上のそれぞれＰ０”、Ｐ６”に車輪中心位置に掛かる左側及び右側の車輪列の合計荷重Ｗａ，Ｗｂの位置は、計量台３２の水平面３２ａ上では、図６に示すようにＰ０１，Ｐ６１になる。
【００５８】
水平面３２ａ上のＰ０，Ｐ６からそれぞれ立てられた垂線と仮想傾斜面Ａとが交わる点を交点Ｐ０’，Ｐ６’としたとき、交点Ｐ０’，Ｐ６’間の距離は、下記式（８）で求めることができる。
【００５９】
Ｐ０’Ｐ６’＝Ｐ０Ｐ６／ｃｏｓθ＝ｂ／ｃｏｓθ（＞ｂ） ……（８）
ここで車両は、Ｐ０’Ｐ６’とＰ０Ｐ６（＝ｂ）の差の１／２ずつに等しく振り分けて傾斜ブロック上に載り込んだとし、Ｐ０’Ｐ０”、及びＰ６’Ｐ６”の距離をｃと置き、
ｃ＝Ｐ０’Ｐ０”＝Ｐ６’Ｐ６”＝（ｂ／２）・（１／ｃｏｓθ−１）……（９）
とする。
【００６０】
なお、ここでは、式（９）としているが。式（１０）とした計算法でもよい。
Ｐ０’Ｐ０”＝０ ……（１０）
Ｐ６’Ｐ６”＝ｂ（１／ｃｏｓθ−１） ……（１１）
いずれであっても、Ｐ０’Ｐ０’及びＰ６’Ｐ６”の値はａ、ｂ、ｈに比べて小さい値であるように車輪は傾斜ブロック上に載り込むものとする。
【００６１】
水平姿勢の車両において、計量台３２の水平面３２ａでの重心位置であるＰ１は、車両が傾斜ブロック上に載り込むことによって形成される仮想傾斜面Ａ上では、Ｐ２の位置に対応する。ここで、Ｐ０Ｐ１＝Ｐ０”Ｐ２＝ｘである。
【００６２】
Ｐ２から仮想傾斜面Ａ上に垂線を立てると、該垂線上において、Ｐ２からｈの距離に、傾斜姿勢の車両における重心Ｇ’が存在する。
重心Ｇ’から計量台３２の水平面３２ａ上に垂線をおろした点Ｐ５が、車両が傾斜することにより重心Ｇが計量台３２を水平方向に移動した点である。この垂線と仮想傾斜面Ａとの交点をＰ３とすると、
Ｐ２Ｐ３＝ｈ・ｔａｎθ ……（１２）
Ｐ３Ｐ６”＝ｂ−（ｘ＋ｈ・ｔａｎθ） ……（１３）
である。
【００６３】
Ｐ０”とＰ６”の点にて車両からの合計荷重Ｗａ，Ｗｂがそれぞれ計量台３２上の水平方向に対して垂直に負荷され、計量台３２上の水平方向ではそれぞれＰ０１、Ｐ６１に負荷される。このため、車両が傾斜ブロック上に載り込むことにより、左側のロードセル列の第１荷重センサＬＣ１、第２荷重センサＬＣ２に発生した積載荷重Ｗ１１’、Ｗ１２’の合計荷重Ｗ１’は下記式（１４）で求まる。又、右側のロードセル列の第３荷重センサＬＣ３、第４荷重センサＬＣ４に発生した積載荷重Ｗ２１’、Ｗ２２’の合計荷重Ｗ２’は、下記式（１５）で求まる。
【００６４】
Ｗ１’＝Ｗ１１’＋Ｗ１２’ ……（１４）
Ｗ２’＝Ｗ２１’＋Ｗ２２’ ……（１５）
又、
Ｗａ＋Ｗｂ＝Ｗ１’＋Ｗ２’ ……（１６）
Ｗａ・ｙ・ｃｏｓθ＝Ｗｂ・（ｂ−ｙ）・ｃｏｓθ ……（１７）
｛ａ＋（ｃ＋ｙ）・ｃｏｓθ｝・Ｗ１’＝｛ａ＋（ｃ＋ｂ−ｙ）・ｃｏｓθ｝・Ｗ２’ ……（１８）
より、Ｗａ、Ｗｂを消去することにより、重心Ｇの計量台３２の水平面３２ａからの重心高さｈを、
ｈ＝（１／ｔａｎθ）・｛（Ｑ／ｃｏｓθ）−（ｃ＋ｘ）｝ ……（１９）
と算出できる。
【００６５】
ただし、式（１７）、式（１８）中のｙ、及び式（１９）中のＱは、下記のように定義される。
ｙ＝ｘ＋ｈ・ｔａｎθ ……（２０）
Ｑ＝
｛（Ｗ２’−Ｗ１’）・（ａ＋ｃ・ｃｏｓθ）＋ｂ・ｃｏｓθ・Ｗ２’｝／（Ｗ１’＋Ｗ２’）） ……（２１）
（計量台３２の測定の変形例）
上記は、左右車輪の中心間隔がＬ３＝ｂとして既知の車種が検査対象であって、車輪載り込み位置の詳細が指定され、所定の車種の計量台及び傾斜ブロック上の所定位置に載り込ませた場合である。車両が計量台３２の位置に載り込ませることが難しい場合、下記のように計量部３０を構成してもよい。
【００６６】
図７に示すように、計量台３２の左右の幅方向中心から対称にＬ７＝ｒの間隔であるとともに、左右の荷重センサの荷重負荷の支持中心からの距離がｒ１の地表面の位置に距離測定のための測距センサＳ１，Ｓ２が設置されている。測距センサＳ１，Ｓ２は、超音波センサ、レーザ距離計や、或いは、ステレオカメラから構成される。ステレオカメラの場合には、該ステレオカメラが撮像した画像が図示しない画像処理装置に入力され、画像処理装置において、測定対象物までの距離が三角測量の原理で計測される。
【００６７】
具体的には、左側の測距センサＳ１から左側のタイヤＴ迄の距離ｍ１と、右側の測距センサＳ２から右側のタイヤＴ迄の距離ｍ２を各測距センサＳ１，Ｓ２で測定する。なお、車両のタイヤ幅は、既知の値ｔとする。
【００６８】
ここで、Ｗ１とＷ２の荷重測定値、３軸の左側の車輪列の合計荷重Ｗａ，３軸の右側の車輪列の合計荷重Ｗｂ、距離ａ，距離ｂ，車両の重心位置ｘには、下記式（２２）〜式（２８）が成立する。式（２２）〜式（２８）に基づいて、Ｗａ，Ｗｂを消去すると、車両の重心位置ｘは下記式（２９）で求めることができる。
【００６９】
Ｗａ＋Ｗｂ＝Ｗ１＋Ｗ２ ……（２２）
Ｗａ・ｘ＝Ｗｂ・（ｂ−ｘ） ……（２３）
（ａ＋ｘ）Ｗ１＝（ｂ−ｘ＋ａ’） ……（２４）
ただし、 ａ ＝（ｍ１＋ｔ／２）−ｒ１ ……（２５）
ａ’＝（ｍ２＋ｔ／２）−ｒ１ ……（２６）
ｂ ＝ｒ−（ｍ１＋ｍ２＋ｔ） ……（２７）
（ａ＋ｘ）・Ｗ１＝（ｂ−ｘ＋ａ）・Ｗ２＝（ａ＋ｂ−ｘ）・Ｗ２……（２８）
ｘ＝｛（Ｗ２−Ｗ１）・ａ＋ｂ・Ｗ２｝／（Ｗ１＋Ｗ２） ……（２９）
（第１実施形態の作用）
次に、上記のように構成された、地上測定部１０と、車両走行危険度評価システム１００の作用を説明する。図９は地上測定部１０の計量部３０で行う作業フローチャートである。
【００７０】
Ｓ１０において、車両の運転者は、図３に示すように、左ライン４０Ｌ及び右ライン４０ＲをタイヤＴ（車輪）が踏むように車両を計量台３２に搬入する。このとき、運転者は、左ライン４０Ｌ及び右ライン４０Ｒの真上にタイヤＴが載り込むように車両を計量台３２に載り込ませる。そして、運転者は、２軸目のタイヤＴが左輪用傾斜ブロック３６Ｃ、右輪用傾斜ブロック３７Ｃを降りたところで図２の実線で示すように車両を停止させ、水平姿勢による計量状態をとる。
【００７１】
そして、Ｓ１１で、車両が計量台３２上で静止してから荷重信号の安定を待つ。
Ｓ１２では、演算制御装置５２のオペレータが、操作装置５４の測定キーをオン操作して、第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４（すなわち、ロードセル）から出力される荷重信号を測定する。すなわち、演算制御装置５２のＣＰＵ５５は、第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４からの荷重信号を受け取り、重量測定プログラムを実行して重量値測定部５５ａとして機能する。
【００７２】
重量値測定部５５ａは、零点移動成分荷重（車両が計量台３２に載り込む前に零点調整がなされ、記憶された荷重）と、風袋荷重（計量台３２などの荷重を含む）とを、前記荷重信号の測定結果から除去し、計量台３２上の負荷荷重のみにより、前記Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ２１，Ｗ２２を求める。
【００７３】
Ｓ１３では、重量値測定部５５ａは、Ｓ１２で求めたＷ１１，Ｗ１２，Ｗ２１，Ｗ２２に基づいて、前記式（１）、式（２）、式（３）によりＷ１，Ｗ２，Ｗｔを算出する。
又、重量値測定部５５ａは、上記式（７）により、重心位置ｘを求める。
【００７４】
Ｓ１４では、重量値測定部５５ａは、Ｗ１，Ｗ２，Ｗｔ，ｘを表示装置５６に表示させる。
次に、Ｓ１５では運転者は、車両を進行方向に移動させて全車輪を傾斜ブロック３６Ａ〜３６Ｃ，３７Ａ〜３７Ｃ上に載り込ませて、停止させる。すると図５に示すように、車両（図５では、タイヤのみ図示）は傾斜角度θの傾斜姿勢となる。そして、Ｓ１６で、車両が傾斜ブロック上で静止してから荷重信号の安定を待つ。
【００７５】
Ｓ１７では、演算制御装置５２のオペレータが、操作装置５４の測定キーをオン操作して、第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４（すなわち、ロードセル）から出力される荷重信号を測定する。すなわち、演算制御装置５２のＣＰＵ５５は、第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４からの荷重信号を受け取り、重量測定プログラムを実行して重量値測定部５５ａとして機能する。
【００７６】
重量値測定部５５ａは、零点移動成分荷重（車両が計量台３２に載り込む前に零点調整がなされ、記憶された荷重）と、風袋荷重（計量台３２などの荷重を含む）とを、前記荷重信号の測定結果から除去し、計量台３２上の負荷荷重のみにより、前記積載荷重Ｗ１１’，Ｗ１２’，Ｗ２１’，Ｗ２２’を求める。
【００７７】
Ｓ１８では、重量値測定部５５ａは、式（１４）、式（１５）により、Ｗ１’、Ｗ２’を算出する。
重量値測定部５５ａは、上記Ｓ１３，及びＳ１８等で算出した合計荷重Ｗ１，合計荷重Ｗ２，総荷重Ｗｔ，重心位置ｘ，合計荷重Ｗ１’，合計荷重Ｗ２’をメモリ５３に記憶する。
【００７８】
（車両走行危険度評価システム１００の重量位置関連情報の取得処理）
この後、地上測定部１０の情報出力手段７０と、車両の車両走行危険度評価システム１００の情報入力手段１１６とが通信ケーブル７２を介して、或いは無線ＬＡＮ等により通信が可能な状態とする。この状態で運転者の操作スイッチ群１３０のキー操作により、メモリ５３に記憶された重心位置ｘ，傾斜角度θ，距離ａ，ｂ，合計荷重Ｗ１，Ｗ２，Ｗ１’，Ｗ２’，総荷重Ｗｔが車両走行危険度評価システム１００に出力される。ここで、重心位置ｘ，合計荷重Ｗ１，Ｗ２，Ｗ１’，Ｗ２’が重量位置関連情報に相当する。又、傾斜角度θ，距離ａ，ｂは、重心高さｈ（重心位置関連情報）を算出（生成）するためのパラメータとなる。
【００７９】
車両走行危険度評価システム１００では、地上測定部１０から出力された合計荷重Ｗ１，Ｗ２，Ｗ１’，Ｗ２’，総荷重Ｗｔ，重心位置ｘ，傾斜角度θ，距離ａ，ｂを、制御回路１１０のＲＡＭ１１３に記憶する。
【００８０】
（走行予定経路の設定及び重心高さの算出）
図１０（ａ）は、車両走行危険度評価システム１００の制御回路１１０が行う走行予定経路の設定及び重心高さｈの算出フローチャートである。
【００８１】
図１０（ａ）のＳ２１〜Ｓ２３は、ＲＯＭ１１２に記憶された走行予定経路の設定（探索）及び重心高さ算出プログラム（以下、単に探索プログラムという）により、ＣＰＵ１１１が行う処理である。
【００８２】
Ｓ２１では、運転者は、操作スイッチ群１３０を操作して、出発地（例えば、操作スイッチ群１３０の操作時における車両の現在地）と目的地、走行条件（短い距離優先、一般道路優先、有料道路優先、広い道路優先等）等の拘束条件を付した探索指令を、操作スイッチ群１３０から制御回路１１０に出力する。すると、制御回路１１０のＣＰＵ１１１は、ＲＯＭ１１２に格納された探索プログラムに基づいて、外部記憶装置１４０の道路マップデータベースから拘束条件（すなわち、探索条件）に合った経路探索を行う。そして、運転者は、操作スイッチ群１３０を操作することにより、前記探索結果の中から、走行予定経路を設定する。この探索結果及び設定された走行予定経路に関する道路情報はＲＡＭ１１３に記憶される。ＣＰＵ１１１は、走行予定路設定手段に相当する。
【００８３】
Ｓ２２では、図１１（ａ）に示すように走行予定経路の区分地点ｄｎ（ｎ＝０，１，２，３……）の設定が出発地から目的地まで順次付され、各区分地点ｄｎの緯度・経度が、ＲＡＭ１１３に記憶される。なお、前記各区分点のｄｎの緯度・経度は、走行予定経路の出発地、目的地、及びその走行経路のノード座標（緯度・経度）、曲路の入口位置、出口位置等に付与された緯度・経度に基づいて算出される。
【００８４】
具体的には、前記走行予定経路に対して予め定めたｄ（ｍ）ずつ区分地点が設定される。各区分地点は車両の現在位置よりも先行き方向に位置する危険度評価位置となる。ｄの値は、限定するものではないが、例えば数十ｍ〜数百ｍの範囲であればよい。ｄ（ｍ）毎に区切られる区間を以下、単位区間という。
【００８５】
ここで、ＣＰＵ１１１は、危険度評価位置設定手段に相当する。
Ｓ２３では、重心位置情報算出部１１４は、ＲＡＭ１１３に記憶した合計荷重Ｗ１，Ｗ２，Ｗ１'，Ｗ２'，重心位置ｘ，傾斜角度θ，距離ａ，ｂと、前記式（１９）〜式（２１）、式（９）を使用して重心高さｈを算出する。重心位置情報算出部１１４は算出した重心高さｈをＲＡＭ１１３に記憶し、このフローチャートの処理を終了する。
【００８６】
なお、Ｓ２３の処理は、Ｓ２２後に行われる必要はなく、Ｓ２１とＳ２２の間、或いはＳ２１の前で行われても良い。又、Ｓ２３の処理は、Ｓ２２の処理後に行う代わりに、後述するＳ３１〜Ｓ３５の間で行われても良い。
【００８７】
（危険度評価処理）
次に、図１０（ｂ）を参照して、本実施形態の危険度評価処理について説明する。
図１０（ｂ）は、危険度評価プログラムのフローチャートである。車両が、前記走行予定経路を走行中は、ＣＰＵ１１１は、危険度評価プログラムを所定周期（例えば、数〜数十ｍｓ）毎に実行する。ＣＰＵ１１１は、このプログラム実行時には、危険度評価部１１５として機能する。
【００８８】
Ｓ３１では、ＣＰＵ１１１は、車両が走行する現在位置Ｍを位置検出器１２０から取得する。位置検出器１２０は現在位置取得手段に相当する。
Ｓ３２では、ＣＰＵ１１１は、車速センサ１２６から車速Ｂを取得する。車速センサ１２６は、車速取得手段に相当する。
【００８９】
Ｓ３３では、ＣＰＵ１１１は、車両の現在位置Ｍが区分地点ｄｎに達したか否かを判定する。なお、ｄｎの「ｎ」の初期値は、「０」である。区分地点ｄｎに達していない場合には、このフローチャートを一旦終了する。
【００９０】
Ｓ３３において、現在位置Ｍが区分地点ｄｎに達している場合には、Ｓ３４において、ＣＰＵ１１１は、次回の制御周期以降で危険度評価位置となる区分地点ｄｎをｄ（ｎ＋１）に更新する。
【００９１】
Ｓ３５では、ＣＰＵ１１１は、先行き区間の決定及び曲率半径算出処理を行う。前記先行き区間、すなわち、危険度評価対象区間は、車速Ｂが速いほど、現在位置Ｍと一致した区分地点ｄｎから遠位となるように決定される。
【００９２】
まず、ＣＰＵ１１１は、危険度評価位置である区分地点ｄｎからＫ（係数）・ｄだけ離間した先行きの地点（先行き位置）からの先行き区間を求めるために、前記Ｋ（係数）を設定する。ここで、危険度評価位置である区分地点ｄｎからＫ（係数）・ｄだけ離間した距離は、請求項６の所定距離に相当する。
【００９３】
（係数Ｋの設定例１）
Ｋの設定は、例えば、区分地点（危険度評価位置）での車速Ｂが、Ｂ≦７０ｋｍ／ｈのときは、Ｋ＝３とし、７０ｋｍ／ｈ＜Ｂ≦９０ｋｍ／ｈのときは、Ｋ＝４とし、９０ｋｍ／ｈ＜Ｂ≦１２０ｋｍ／ｈのときは、Ｋ＝５とし、１２０ｋｍ／ｈ＜Ｂのときは、Ｋ＝６のように、現在の車速Ｂが速いほど、現在位置Ｍよりも遠位の地点の評価を行うようにする。この場合、係数Ｋと車速Ｂとをマップ化されたテーブルが、ＲＯＭ１１２に予め記憶されており、現在の車速Ｂに応じて前記係数Ｋが読み出される。
【００９４】
（係数Ｋの設定例２）
又、上記のように段階的でなく、現在の車速Ｂと、地上測定部１０によって測定された総荷重Ｗｔ（質量：Ｗｔ／ｇ）との積（運動量）をパラメータにとるとともに、変換係数ｕを設け、下式（３０）により、係数Ｋを求めてもよい。ｇは重力加速度である。
【００９５】
Ｋ＝ｕ・Ｂ・（Ｗｔ／ｇ） ……（３０）
（なお、右項が小数の場合は、四捨五入して整数化するものとする。）
設定例１、２のようにすると、現在の車速Ｂが速いほど、又、車両の総荷重Ｗｔが大きいほど（運動量が大きいほど）、遠い先行きの危険度評価対象区間において、危険度評価位置の車速Ｂと当該危険度評価対象区間の安全限界速度Ｖｎを評価できるようになる。又、現在の車速Ｂを継続すれば危険である場合に、ブレーキ操作による減速対応が滑らかに可能になる。
【００９６】
上記のように、係数Ｋを設定すると、ＣＰＵ１１１は、先行き位置Ｋ・ｄを求め、次に、先行き位置Ｋ・ｄから始まる先行き区間（危険度評価対象区間）Ｋ１・ｄを設定する。ここで、Ｋ１は、係数であり、Ｋと同じでもよく、或いは同じでなくても良いが、「２」以上の整数である。すなわち、先行き位置Ｋ・ｄから始まる先行き区間は、ｄ（ｍ）毎に区切られる単位区間を複数有する区間からなる。
【００９７】
（Ｋ，Ｋ１の具体例）
具体例で説明すると、図１１（ａ）では、車速が一定であるとするとともに、Ｋ＝Ｋ１＝３とした例で先行き区間を３つの単位区間で構成する場合の例を示している。図１１（ａ）では、「ｄ０」、「ｄ１」、「ｄ２」、……「ｄｎ」は、区分地点を表している。
【００９８】
図１１（ａ）に示す車両が区分地点ｄ０に位置すると、先行き位置Ｋ・ｄは、区分地点ｄ０から３ｄ離間した区分地点ｄ３となり、このときの先行き区間は、区分地点ｄ３から区分地点ｄ６迄の区間となる。
【００９９】
次に、車両が、区分地点ｄ１に達した場合は、区分地点ｄ１から３ｄ離間した先行き位置は、区分地点ｄ４となり、このときの先行き区間は、区分地点ｄ４から区分地点ｄ７迄の区間となる。以後、同様に区分地点に車両が到達する毎に、先行き区間は、３ｄ離間した先行き位置から始まる３つの単位区間分となる。
【０１００】
さらに、図１１（ａ）に示す車両が区分地点ｄ２に位置すると、先行き位置Ｋ・ｄは、区分地点ｄ２から３ｄ離間した区分地点ｄ５となり、このときの先行き区間は、区分地点ｄ５から区分地点ｄ７迄の区間となる。
【０１０１】
なお、道路をｄの距離でもって区分化し、先行き区間（危険度評価対象区間）を、本例のようにｄ３〜ｄ６、ｄ４〜ｄ７、ｄ５〜ｄ８のように区分が異なる箇所を設けた理由、及び先行き区間を複数の区分で構成している理由は下記の通りである。
【０１０２】
すなわち、図１１（ｂ）において、区分の設定を、仮に先行き区間（危険度評価対象区間）をｄ０〜ｄ２、ｄ２〜ｄ４、…と、区分の重なりを取らなかった場合に、地点の設定によってはこれらの区間は、ほぼ直線路として評価されてしまう可能性があるからである。又、先行き区間（危険度評価対象区間）が単一区分ずつの間隔とした場合、ｄ１〜ｄ２、ｄ２〜ｄ３、…となって、地点の設定や曲路の状態によっては、評価すべき曲路がこれらの間に含まれず、危険度評価がなされない可能性があるからである。
【０１０３】
又、図１１（ｂ）における、ｄ０、ｄ１、ｄ２、ｄ３、…の地点毎に、これらの地点に対応する道路の曲率半径により危険度を評価する方法も考えられる。しかし、例えば同図に示すように、曲路において、区分設定の地点が「ｄ２」のようにうまく曲路部の上に設定されず、曲路部分より前後に外れ、直線路に近い部分を指定してしまうことがあり、このように、順次危険度評価対象区間が、先に行われた危険度評価対象区間と一部の重なりがない場合には、正しく危険度の評価ができない。
【０１０４】
次に、ＣＰＵ１１１は、設定した先行き区間（危険度評価対象区間）Ｋ１・ｄの最小の曲率半径Ｒｎを、設定した先行き区間が有する区分地点の緯度・経度に基づいて求める。
（遠心力の説明）
次に、車両が曲路を走行する際に、車両の重心Ｇに働く遠心力を、図１２を参照して説明する。図１２は、車両が紙面の表側から裏側に向かって左カーブの曲路を走行する場合を表しており、重心Ｇにおいて、右方向に遠心力Ｆが作用する。
【０１０５】
図１２に示すＰ６の周りの回転モーメントについて、下記式（３１）が成立すると、車両が浮き上がり転倒する。
Ｆ’・ｈ’＞ｍ・ｇ・（ｂ−Ｘ） ……（３１）
なお、記号は下記の通りである。
【０１０６】
ｍ：車両の質量
ｇ：重力加速度
Ｒ：曲路の曲率半径
Ｖ：車速
Ｆ：重心Ｇに掛かる遠心力
Ｆ’：Ｐ６を回転中心としたときの重心Ｇに働く力
ｈ’：Ｐ６から重心Ｇまでの距離
図１２に示すように重心ＧとＰ６とのなす角度をψとすると、
Ｆ’＝Ｆ・ｓｉｎψ ……（３２）
ｈ’＝ｈ／ｓｉｎψ ……（３３）
Ｆ＝ｍ・（Ｖ２／Ｒ） ……（３４）
が成立するため、
ｈ・ｍ・（Ｖ２／Ｒ）＝ｍ・ｇ・（ｂ−Ｘ） ……（３５）
となる。従って、
Ｖ＝［ｇ・Ｒ・｛（ｂ−ｘ）／ｈ｝］１／２ ……（３６）
が求まる。式（３６）が車両の安全限界速度の算出式となる。
【０１０７】
フローチャートの話に戻して、Ｓ３６では、ＣＰＵ１１１は、設定した先行き区間（危険度評価対象区間）Ｋ１・ｄでの安全限界速度Ｖｎを、上記式（３６）に基づく下記式（３７）により算出する。
【０１０８】
Ｖｎ＝［ｇ・Ｒｎ・｛（ｂ−ｘ）／ｈ｝］１／２ ……（３７）
さらに、ＣＰＵ１１１は、安全限界速度Ｖｎに余裕度Ｄを見込んだ１−Ｄを乗算する。余裕度Ｄとしては、例えばＤ＝０．１が挙げられるが、余裕度Ｄの数値はＤ＝０．１に限定されるものではなく、他の数値でもよい。この算出された（１−Ｄ）・Ｖｎは、提示手段としてのディスプレイ１５０に表示される。
【０１０９】
Ｓ３７では、ＣＰＵ１１１は、車速Ｂが、（１−Ｄ）・Ｖｎを超えているか否かを判定する。Ｓ３７において、車速Ｂが、（１−Ｄ）・Ｖｎを以下の場合は、このフローチャートを一旦終了する。Ｓ３７において、車速Ｂが（１−Ｄ）・Ｖｎを超えている場合は、Ｓ３８において、ＣＰＵ１１１は、車速Ｂが転倒の危険度が高い旨の警報信号をディスプレイ１５０及びカーナビが備えている図示しないスピーカの前段に設けられている図示しない音声合成回路、又は、スピーカに出力した後、このフローチャートを一旦終了する。前記ディスプレイ１５０に出力する警報信号は、車速Ｂが速すぎて転倒の危険度が高い旨の警告文意を表す、語句、文章である。又、前記音声合成回路に出力する前記警報信号は、前記音声合成回路により警告語句、警告文章を表す音声信号に変換されて前記スピーカで発声される。又、スピーカに出力された警報信号は、ブザー音等の警報音として鳴動される。
【０１１０】
なお、警報信号の出力は、ディスプレイ１５０及びカーナビが備えている図示しない、音声合成回路、或いはスピーカのいずれか１つであってもよい。前記ディスプレイ１５０での警告文意を表す、語句、文章、及びスピーカが出力する警告語句、警告文章、又は警報音は警報情報に相当する。
【０１１１】
本実施形態では、下記の特徴がある。
（１） 本実施形態の車両走行危険度評価システムは、道路情報を記憶する外部記憶装置１４０（道路情報記憶手段）と、車両の現在位置を取得する位置検出器１２０（現在位置取得手段）を備える。又、前記システムは、現在位置から目的地までの走行予定経路を、付与された探索条件の下で道路情報に基づいて設定するＣＰＵ１１１（走行予定経路設定手段）と、車両の重心位置関連情報を取得する情報入力手段１１６とを備える。又、システムは、車両の車速を取得する車速センサ１２６（車速取得手段）と、走行予定経路上において、現在位置から先行き方向に位置する危険度評価位置を設定するＣＰＵ１１１（危険度評価位置設定手段）を備える。さらに、システムは、車両が設定された危険度評価位置に到達した際に、走行予定経路上であって、当該危険度評価位置よりも先行き方向に離間した危険度評価対象区間に対して、該危険度評価対象区間に関する前記道路情報に基づいた曲率半径と、前記重心位置関連情報と、前記危険度評価位置での車速に基づき、前記車両の危険度を評価するＣＰＵ１１１（危険度評価手段）を備える。そして、ＣＰＵ１１１（危険度評価手段）の評価結果を提示するディスプレイ１５０等（提示手段）を備える。
【０１１２】
この結果、本実施形態のシステムによれば、車両が道路の曲路を走行するとき、車両の重心位置に作用する遠心力の大きさと重心位置情報による車両の転倒危険性の評価を行うことができる。又、常に走行予定経路に沿って現在走行している位置より先行きの道路事情に応じた危険度評価、警報と安全限界速度を予め前もって運転者に提示することができる。
【０１１３】
（２） 本実施形態のシステムのＣＰＵ１１１（危険度評価手段）は、車両が設定された危険度評価位置に到達した際の車速が速くなるほど、或いは、危険度評価位置に到達した際の車速と、前記重心位置関連情報から得られる前記車両の運動量が大きいほど、危険度評価位置からの離間距離を長くした危険度評価対象区間に対して危険度を評価するようにしている。
【０１１４】
なお、仮に、危険度評価位置と危険度評価対象区間との離間距離が車速に関係なく一定の場合、車速が速くなると、危険度評価対象区間に車両が到達する時間は短くなり、危険度の評価がされた危険度対象区間に対応する運転者の処置が遅れる可能性がある。
【０１１５】
それに対して、本システムによれば、設定された危険度評価位置に到達した際の車速が速いほど、現在速度を継続すれば危険である場合に、危険度評価対象区間に車両が到達する時間は長くなり、危険度評価位置からの離間距離を長くした危険度評価対象区間に対応して、ブレーキ操作による車両の減速対応が可能となり、すなわち、該危険度対象区間に対応する運転者の処置の遅れがなくなる。
【０１１６】
又、車両の運動量が大きいほど、ブレーキ操作による減速距離が長くなるが、危険度評価位置からの離間距離を長くすることにより、該危険度評価対象区間に進入する前に、ブレーキ操作による車両の減速対応が可能となる。
【０１１７】
又、危険度評価位置に到達した際の車速が速いほど、又は車両の運動量が大きいほど、区間距離を先行き方向へ長くした危険度評価対象区間の危険度の評価を行うことができる。
【０１１８】
（３） 本実施形態のシステムは、ＣＰＵ１１１（危険度評価位置設定手段）は、危険度評価位置を先行き方向に複数設定する。又、ＣＰＵ１１１（危険度評価部１１５）は、危険度評価手段として、順次危険度評価位置に車両が達する毎に、各危険度評価位置と所定距離（Ｋ・d）離間した危険度評価対象区間における車両の状態の危険度の評価を行う。
【０１１９】
この結果、本実施形態によれば、先行き方向に複数設定した危険度評価位置に車両が達する毎に、危険度評価位置と所定距離離間した危険度評価対象区間における車両の状態の危険度の評価を行うことができる。
【０１２０】
（４） 本実施形態のシステムでは、危険度評価部１１５（危険度評価手段）は、危険度評価位置に前記車両が達する度に、車両の危険度の評価が行われた前回の危険度評価対象区間と、一部が重なる新たな危険度評価対象区間において、車両の危険度を評価する。この結果、本実施形態によれば、曲路において、曲路部の上に危険度評価対象区間が設定されないことを防止でき、順次危険度評価対象区間が、先に行われた危険度評価対象区間と一部の重なりがない場合に比較して、正しく危険度の評価を行うことができる。
【０１２１】
（５） 本実施形態のシステムでは、危険度評価部１１５（危険度評価手段）は、危険度評価対象区間に関する前記道路情報に基づいた曲率半径Ｒｎと、重心高さｈ（重心位置関連情報）と、危険度評価位置での車速に基づいた車両に作用する遠心力に基づいて車両の安全限界速度を算出する。又、ディスプレイ１５０（提示手段）は、前記安全限界速度を提示する。この結果、本実施形態のシステムによれば、この結果、本実施形態によれば、車両が走行する道路の曲率半径に基づいて、危険度評価位置での車速で、車両の重心に作用する遠心力に関する危険度を提示することができる。
【０１２２】
（６） 本実施形態のシステムでは、危険度評価位置での車両の車速が安全限界速度を超えている場合、ディスプレイ１５０等（提示手段）が、警報情報を提示する。この結果、運転者に対して、危険度評価位置での車両の車速が、危険度評価位置よりも遠位に位置する危険度評価対象区間での安全限界速度を超えている場合、早期に運転者に警告できるため、早期に運転者は、車速の減速措置を取らせることができる。
【０１２３】
（第１実施形態の変形）
第１実施形態では、計量台３２の水平面３２ａ上に、傾斜ブロックを載置したが、水平面３２ａを有する水平計量台と、左右幅方向において、いずれか一方に傾斜する傾斜面を有する傾斜計量台との計２台の計量台から計量部３０を構成してもよい。この場合、両計量台には、前記実施形態の計量台と同様の個数及び配置で荷重センサをそれぞれ配置するものとする。
【０１２４】
又、水平計量台には、図７に示すように、「計量台３２の測定の変形例」で説明した測距センサＳ１，Ｓ２を、同様に配置する。又、傾斜計量台の傾斜面の傾斜角度をθとする。
【０１２５】
一方、傾斜計量台には、図６に示すように、車両の載り込み方向とは直交する方向（すなわち、左右方向）において、いずれか一方の片側に測距センサＳ３を配置する。図６では右側に測距センサＳ３が配置されている。この測距センサＳ３と傾斜計量台の右側のロードセル列の中心位置Ｐ７までの距離をｊ１とする。傾斜角度θ、ｊ１は既知の値であり、メモリ５３に記憶されている。
【０１２６】
上記のように構成された計量部３０を使用して、車両を計量する場合、車両を水平計量台に載り込ませて、前記図７で説明したことと同様に、各測距センサＳ１，Ｓ２と各タイヤＴ迄の各距離ｍ１，ｍ２を、測距センサＳ１，Ｓ２により測距するとともに、水平計量台の荷重センサにより、Ｗ１，Ｗ２を測定する。そして、これらの測定値より、「計量台３２の測定の変形例」と同様に前記式（２２）〜式（２９）から、左右車輪の中心距離ｂと、左右車輪の中心距離ｂの中に存在する重心位置ｘを重量値測定部５５ａは算出し、これらの算出結果をメモリ５３に記憶する。なお、タイヤ幅ｔは既知とし、メモリ５３に記憶されている。
【０１２７】
次に、傾斜計量台に車両を載り込ませる。この場合は、車両が前記実施形態と同様の傾斜姿勢を取るように載り込ませる。なお、この場合、車両は、前記実施形態で説明した仮想傾斜面Ａ上に位置して傾斜姿勢となることと同様であるため、説明の便宜上、図６を参照して説明する。ここでは、説明の便宜上、Ａを単に傾斜面という。
【０１２８】
上記のようにして、車両を傾斜計量台に載り込ませて、車両の右側の車輪列の中心が、傾斜計量台上で図６に示すように傾斜面Ａ上のＰ６”の位置に載り込んだとする。この場合、Ｐ６”の位置は、下記のように測距センサＳ３の測定によって、測距センサＳ３と右側の車輪迄の距離ｊ２が測距される。そして、該距離ｊ２とタイヤ幅ｔの値に基づいて、重量値測定部５５ａは、傾斜方向に沿った距離ｊ２＋ｔ／２を算出する。又、重量値測定部５５ａは、下式（３８）により、Ｐ６１Ｐ７の距離を算出する。なお、ここでのＰ６１は、傾斜計量台において、前記実施形態のＰ６”に相当する位置から垂線が降ろされて水平傾斜台の水平面と交差点に掛かる荷重合計値Ｗｂの位置である。
【０１２９】
ｊ２＋ｔ／２＝（Ｐ６１Ｐ７／ｃｏｓθ＋ｊ１・ｃｏｓθ） ……（３８）
前記式（３８）により、Ｐ６１Ｐ７、すなわち、車両が水平姿勢の場合における右側の車輪列の中心から右側のロードセル列の迄の距離が算出される。
【０１３０】
又、記憶した左右車輪の中心距離ｂ、重心位置ｘ、及び傾斜計量台で測定されたＷ１’（傾斜時の左側のロードセル列のロードセルに発生した合計荷重）、Ｗ２’（傾斜時の右側のロードセル列のロードセルに発生した合計荷重）、傾斜角度θ，距離ａ，合計荷重Ｗ１，Ｗ２，及び総荷重Ｗｔは、地上測定部１０から車両走行危険度評価システム１００に出力される。
【０１３１】
上記のように水平計量台と傾斜計量台から計量部３０を構成しても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図１（ｂ）、図、９、図１０（ｂ）、図１３、図１４等を主に参照して説明する。本実施形態では、ハードウエア構成が第１実施形態とは下記のように異なっている。
【０１３２】
第１実施形態では、車両走行危険度評価システム１００のＣＰＵ１１１が重心位置情報算出部１１４の機能を有するようにしたが、本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、ＣＰＵ１１１の重心位置情報算出部１１４の機能が省略され、その代わりに地上測定部１０の演算制御装置５２のＣＰＵ５５が、重量値測定部５５ａの他に重心位置情報算出部５５ｂの機能を有する。他の構成は、第１実施形態のハードウエア構成と同一のため、第１実施形態と同一構成については、同一符号を付してその説明を省略する。重心位置情報算出部５５ｂは、重心位置情報算出手段に相当する。
【０１３３】
そして、本実施形態では、重量値測定部５５ａにより、第１実施形態と同様に図９のフローチャートで示す処理が行われる。図９に示すフローチャートの処理が終了すると、ＣＰＵ５５（すなわち、重心位置情報算出部５５ｂ）は、図１３に示すフローチャートのＳ４１での処理を、図示しないＣＰＵ５５の図示しないＲＯＭに記憶された重心高さ算出プログラムを実行することにより重心高さｈを算出する。
【０１３４】
すなわち、ＣＰＵ５５は、図示しないＲＡＭに記憶した合計荷重Ｗ１，Ｗ２，Ｗ１'，Ｗ２'，重心位置ｘ，傾斜角度θ，距離ａ，ｂと、前記式（１９）〜式（２１）、式（９）を使用して重心高さｈを算出する。
【０１３５】
ＣＰＵ５５は算出した重心高さｈ、重心位置ｘ，傾斜角度θ，距離ａ，ｂ，合計荷重Ｗ１，Ｗ２，Ｗ１'，Ｗ２'，総荷重Ｗｔを、情報出力手段７０、通信ケーブル７２、情報入力手段１１６を介して、車両走行危険度評価システム１００に出力する。重心高さｈ、重心位置ｘ，傾斜角度θ，距離ａ，ｂ，合計荷重Ｗ１，Ｗ２，Ｗ１'，Ｗ２'，総荷重Ｗｔは、ＣＰＵ１１１により、制御回路１１０のＲＡＭ１１３に記憶される。重心高さｈ、重心位置ｘ，傾斜角度θ，距離ａ，ｂ，合計荷重Ｗ１，Ｗ２，Ｗ１'，Ｗ２'，総荷重Ｗｔは重心位置関連情報に相当する。
【０１３６】
図１４のＳ２１及びＳ２２は、制御回路１１０のＲＯＭ１１２に記憶された走行予定経路の設定（探索）プログラムにより、ＣＰＵ１１１が行う処理である。このＳ２１、Ｓ２２の処理は、第１実施形態の図１０（ａ）のＳ２１，Ｓ２２と同じ処理のため、説明を省略する。Ｓ２１，Ｓ２２での探索結果及び設定された走行予定経路に関する道路情報は第１実施形態と同様にＲＡＭ１１３に記憶される。ＣＰＵ１１１は、走行予定路設定手段に相当する。
【０１３７】
そして、運転者により、操作スイッチ群１３０の操作により危険度評価プログラムが起動されると、該プログラムに従って第１実施形態と同様の図１０（ｂ）のフローチャートで示す危険度評価処理を行う。
【０１３８】
上記のように構成された第２実施形態は、第１実施形態と異なり、車両走行危険度評価システム１００の制御回路１１０に、重心位置情報算出部を備えていなくても、地上測定部１０側で、重心高さｈ等の車両の重心位置関連情報が算出されて、情報入力手段を介して車両走行危険度評価システム１００の制御回路１１０できるため、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１３９】
なお、本発明の実施形態は前記実施形態に限定されるものではなく、下記のように変更しても良い。
・ 前記各実施形態では、車両の左右の車輪に対応して、左輪用傾斜ブロック、及び右輪用傾斜ブロックを設けた。この代わりに、左右傾斜ブロックを互いに連結するようにして、上記左輪用傾斜ブロック、右輪用傾斜ブロックよりも長い横幅を有する１軸に共通の傾斜ブロックを形成したものを使用してもよい。
【０１４０】
・ 前記各実施形態では、前記傾斜ブロックは計量台３２に対してボルト止め等により、着脱自在にしてもよい。そして、貨物自動車の形式の相違による車輪の配置と対応するように予め前記傾斜ブロックの計量台３２の装着位置を、該形式に合わせて複数用意しておき、前記ボルトの締め付け、及び締め付け解除により、該形式に合わせて傾斜ブロックの装着位置を適宜変更できるようにしてもよい。併せて、貨物自動車の車軸数（すなわち、タイヤ数）に併せて、傾斜ブロックの数を増減するように変更してもよい。
【０１４１】
・ 前記各実施形態では、ロードセルは、ストレインゲージ式の圧縮型起歪部を持つロードセルを使用したが、磁歪式、静電容量型、弦振動式又はジャイロスコープ式のロードセルに変更してもよい。
【０１４２】
・ 前記計量台に傾斜ブロックを設ける代わりに、計量台上に車両積載面を有する車両積載台を設けるとともに、該車両積載台と計量台間にモータによる電動式昇降装置、或いは油圧ジャッキ等よりなる車両積載面傾斜装置を設けて、前記車両積載面傾斜装置により水平姿勢の計量台上で車両積載台のみを所定の角度に傾斜させる構成としてもよい。この場合、計量台上での車両の車輪位置の測定値及び車両積載面が水平な場合と、所定の角度に車両積載面を傾斜させた場合の計量台の荷重センサの荷重信号の測定値に基づいて車両の重心位置を求めるようにしてもよい。また、車両積載台のみを２種類の所定の角度θ１とθ２に傾斜させる構成としてもよい。この場合、計量台での車両の車輪位置の測定値及び車両積載面が所定の角度θ１の場合とθ２の角度に傾斜させた場合の計量台の荷重センサの荷重信号の測定値に基づいて車両の重心位置を求めるようにしてもよい。
【０１４３】
・ 第１実施形態及び第２実施形態の計量部３０ではデジタル荷重信号を出力するデジタル荷重センサを用いたが、アナログ値を出力するアナログ荷重センサ（ロードセル）を用いてもよい。この場合、演算制御装置５２側に、増幅器及びＡ／Ｄ変換器を設けて、アナログ荷重センサのアナログ荷重信号を、対応する増幅器により増幅してＡ／Ｄ変換器によりデジタル荷重信号に変換し、演算制御装置５２に入力する。
【０１４４】
・ 前記各実施形態では、地上測定部１０と、車両走行危険度評価システム１００との情報の伝達を、有線、無線、或いは、ＵＳＢメモリを使用するようにしたが、これらに限定するものではなく、磁気カード、ＩＣカード等の可搬情報媒体を利用して行っても良い。この場合、車両走行危険度評価システム１００の情報出力手段、及び車両走行危険度評価システム１００の情報入力手段としては、前記カードを書き込み、及び読み出し可能なカードリーダとし、前記可搬情報媒体に重量位置関連情報、或いは重心位置関連情報を一旦、地上測定部１０のカードリーダで可搬情報媒体に書き込みした後、車両走行危険度評価システム１００のカードリーダで読み込みする。
【０１４５】
・ 図１０（ｂ）のＳ３７では、安全限界速度Ｖｎに対して余裕度Ｄを考慮した１−Ｄを乗算して、車速Ｂと比較したが、１−Ｄを乗算することなく、安全限界速度Ｖｎと車速Ｂとを比較するようにしてもよい。
【０１４６】
・ 前記実施形態では、計量部３０で計量される車両は、全輪数×駆動輪数＝６×２で、かつ前１軸、後２軸である貨物自動車（ワンデフ車）の計量が可能になっているが、傾斜ブロックの配置位置や、ブロック数は車種の仕様に併せて新たに着脱して変更してもよい。
【０１４７】
又、駆動車２００（トラクター）と荷台車３００（トレーラ）からなる貨物車両の場合、図１５（ａ）、（ｂ）に示すようにして計量してもよい。図１５（ａ）は、計量台３２の水平面３２ａ上に荷台車３００を積載した状態とする。このとき、駆動車２００は、計量台３２上には積載されず、計量台３２の水平面３２ａと同じ高さの地表面上に位置させる。次に、図１５（ｂ）に示すように、荷台車３００の第１軸〜第３軸のタイヤＴをそれぞれ、傾斜ブロック３６Ａ〜３６Ｃ、傾斜ブロック３７Ａ〜３７Ｃ上の上面に載せた状態にする。なお、説明の便宜上、図１５（ａ）、（ｂ）では、傾斜ブロック３６Ａ〜３６Ｃのみ図示されている。
【０１４８】
・ 又、図１６に示すように、駆動車２００と荷台車３００の全体を計量する場合は、駆動車２００と、荷台車３００とが連結された状態で、積載可能な水平面３２ａを有する計量台３２としてもよい。この場合、図１６に示すように、例えば、計量台３２の長手方向の中央部にさらに、長手方向とは直交する方向に、第５荷重センサＬＣ５及び第６荷重センサＬＣ６を配置するものとする。第５荷重センサＬＣ５、第６荷重センサＬＣ６の構造は、第１荷重センサＬＣ１と同一構成とする。
【０１４９】
又、図１６の計量台３２では、駆動車２００の前輪（タイヤ）と後輪（タイヤ）とが、傾斜ブロック３６Ａ、３７Ａ、３６Ｂ、３７Ｂに載ることができるように配置され、荷台車３００の第１軸のタイヤＴが傾斜ブロック３６Ｃ、３７Ｃ、３６Ｄ、３７Ｄ、３６Ｅ、３７Ｅに載ることができるように配置されている。なお、説明の便宜上、図１６では、傾斜ブロック３６Ａ〜３６Ｅのみ図示されている。
【０１５０】
・ 第１実施形態、及び第２実施形態の地上測定部１０の構成は、例示であり、車両の重量が測定でき、車両の重心位置関連情報を生成できるものであれば限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１５１】
１００…車両走行危険度評価システム、
１１１…ＣＰＵ（走行予定路設定手段、危険度評価位置設定手段）、
１１４…重心位置情報算出部、
１１５…危険度評価部（危険度評価手段）、１１６…情報入力手段、
１２０…位置検出器（現在位置取得手段）、
１２６…車速センサ（車速取得手段）、
１４０…外部記憶装置（道路情報記憶手段）、
１５０…ディスプレイ（提示手段）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、走行予定経路上の危険度評価位置で車速を取得し、前記危険度評価位置よりも先行き方向に位置する危険度評価対象区間において前記車速で走行した場合の車両の危険度を評価し、その評価結果を運転者に提示する車両走行危険度評価システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両、特に貨物自動車が走行中に横転して大事故を起こすケースがしばしば発生している。
積荷の位置及び重量の関係で、貨物自動車或いは貨物自動車の牽引車両（トラクタ）が牽引する荷台車（トレーラ）の重心が高く、しかも重心位置が左右の車輪列ラインのいずれかの方向に偏り過ぎていると低速走行時でも遠心力の作用によって曲路で貨物自動車の車両全体或いは荷台車が傾き、横転する可能性が高くなる。
【０００３】
事故防止の上で貨物自動車或いは貨物自動車が牽引する荷台車の重心位置の高さや偏りを測定し、走行中の車両の傾斜、速度に基づいて危険度を評価・判定し、運転者に警報することは極めて重要である。
【０００４】
特許文献１には、車両の荷台を支持する荷重センサにより、荷台の自重と該荷台に積載される荷物重量に対する荷重センサの重量測定値から荷台としての重心位置を算出して車両走行時の危険度を評価・判定することが開示されている。
【０００５】
又、特許文献２の荷重検出装置も公知である。前記荷重検出装置は、傾動台の一端が回動自在に支持されるとともに前記傾動台の他端が上下可能に支持する上下動機構に連結されている。前記傾動台上には複数の荷重計（荷重センサ）に支持された載荷盤が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−９７０７２号公報
【特許文献２】特開昭５７−１８９０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、車両の傾斜による転倒の危険性を評価するには、車両全体の重心位置を検出することによって可能になる。しかし、特許文献１では、曲路を走行する時の危険度を評価する構成については開示がない。
【０００８】
特許文献２では、荷重検出装置を、車両の外部に設けて、該荷重検出装置に装備された荷重センサによる重量測定値を求めても、車両へ伝達する手段がないと、前記車両が走行中に重心位置情報を利用して走行状態における危険度評価はできない問題がある。なお、特許文献２は、この点については開示及び示唆はされていない。
【０００９】
本発明の目的は、車両が道路の曲路を走行するとき、車両の重心位置に作用する遠心力の大きさと重心位置情報による車両の転倒危険性の評価を行うことができ、常に走行予定経路に沿って現在走行している位置より先行きの道路事情に応じた危険度評価を予め前もって運転者に提示することができる車両走行危険度評価システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題点を解決するために、請求項１の発明は、道路情報を記憶する道路情報記憶手段と、車両の現在位置を取得する現在位置取得手段と、前記現在位置から目的地までの走行予定経路を、付与された探索条件の下で前記道路情報に基づいて設定する走行予定路設定手段と、前記車両の重心位置関連情報を取得する情報入力手段と、前記車両の車速を取得する車速取得手段と、前記走行予定経路上において、前記現在位置から先行き方向に位置する危険度評価位置を設定する危険度評価位置設定手段と、前記車両が前記設定された危険度評価位置に到達した際に、前記走行予定経路上であって、当該危険度評価位置よりも先行き方向に離間した危険度評価対象区間に対して、該危険度評価対象区間に関する前記道路情報に基づいた曲率半径と、前記重心位置関連情報と、前記危険度評価位置での車速に基づき、前記車両の危険度を評価する危険度評価手段と、前記危険度評価手段の評価結果を提示する提示手段を備えたことを特徴とする車両走行危険度評価システムを要旨としている。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１において、前記危険度評価手段は、前記車両が前記設定された危険度評価位置に到達した際の車速が速くなるほど、或いは、前記危険度評価位置に到達した際の車速と、前記重心位置関連情報から得られる前記車両の運動量が大きいほど、前記危険度評価位置からの離間距離を長くした危険度評価対象区間に対して危険度を評価することを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は請求項２において、前記危険度評価位置設定手段は、前記危険度評価位置を先行き方向に複数設定し、前記危険度評価手段は、順次前記危険度評価位置に車両が達する毎に、各危険度評価位置と所定距離離間した前記危険度評価対象区間における前記車両の危険度の評価を行うことを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項３において、前記危険度評価手段は、前記危険度評価位置に前記車両が達する度に、前記車両の危険度の評価が行われた前回の危険度評価対象区間と、一部が重なる新たな危険度評価対象区間において、前記車両の危険度を評価することを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項において、前記危険度評価手段は、前記危険度評価対象区間に関する前記道路情報に基づいた曲率半径と、前記重心位置関連情報と、前記危険度評価位置での車速に基づいた前記車両に作用する遠心力に基づいて前記車両の安全限界速度を算出し、前記提示手段は、前記安全限界速度を提示することを特徴とする。
【００１５】
請求項６の発明は、請求項５において、前記提示手段は、前記危険度評価位置の車速が前記安全限界速度を超えている場合、警報情報を提示することを特徴とする。
なお、本明細書において、車両とは、例えば、乗用車、貨物自動車等を含み、貨物自動車では、駆動車が荷台と一体となったいわゆるトラック（タンクローリ車を含む）、駆動車（トラクタ）と前記駆動車に牽引された荷台車（トレーラ：セミトレーラ、フルトレーラを含む）、前記荷台車単体、駆動車（トラクタ）単体等を含む趣旨である。又、車両の重量とは、当該車両のみならず車両が積載する物（積載物）の重量を含む趣旨である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、車両が道路の曲路を走行するとき、車両の重心位置に作用する遠心力の大きさと重心位置情報による車両の転倒危険性の評価を行うことができ、常に走行予定経路に沿って現在走行している位置より先行きの道路事情に応じた危険度評価、警報と安全限界速度を予め前もって運転者に提示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）は、本発明を具体化した第１実施形態の計量部と車両走行危険度評価システムのブロック図、（ｂ）は、他の実施形態の計量部と車両走行危険度評価システムのブロック図。
【図２】（ａ）は計量台の側面図、（ｂ）は計量台の平面図、（ｃ）は傾斜ブロックの説明図。
【図３】計量台の使用の説明図。
【図４】計量台の説明図。
【図５】計量台の傾斜ブロックの説明図。
【図６】重心位置の説明図。
【図７】重心位置の説明図。
【図８】重量値測定装置５０の電気ブロック図。
【図９】重量位置関連情報の生成フローチャート。
【図１０】（ａ）は、第１実施形態の走行予定経路の設定処理が行われた場合の例を示すフローチャート、（ｂ）は、危険度評価のフローチャート。
【図１１】（ａ）は、走行予定経路上の現在位置、危険度評価位置、先行き区間、危険度評価対象区間の説明図、（ｂ）は好ましくない危険度評価対象区間の設定の場合の説明図。
【図１２】車両が左カーブの曲路を走行する場合の重心に働く遠心力の説明図。
【図１３】第２実施形態の重心高さの算出のフローチャート。
【図１４】第２実施形態の走行予定経路の設定処理が行われた場合の例を示すフローチャート。
【図１５】（ａ）は荷台車が計量台上で水平姿勢となった場合の説明図、（ｂ）は、荷台車が荷台車が傾斜ブロックに載った場合の説明図。
【図１６】駆動車（トラクタ）と荷台車（トレーラ）が計量台に載った場合の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態の車両走行危険度評価システム１００を、図１（ａ）、図２〜図６、図８〜図１０を参照して説明する。
【００１９】
図１（ａ）には、車両の重量を計量する地上測定部１０と、車両走行危険度評価システム１００が図示されている。
（地上測定部１０）
地上測定部１０は、地表面上に設置されており、計量部３０と、重量値測定装置５０と、車両走行危険度評価システム１００に対して、各種情報を通信で送信する情報出力手段７０とを備えている。
【００２０】
（計量部３０）
計量部３０を図２〜５を参照して説明する。
計量部３０を構成する計量台３２は、図２に示すように、地表の基礎面３４（すなわち、地表面）に対して第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４を介して支持されている。計量台３２は、車両が載ることのできる平面視したとき四角形の板状部材で構成されている。基礎面３４は、通常、地面に敷設されたコンクリートにより形成されている。
【００２１】
第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４は、例えばストレインゲージ式で圧縮型起歪部を持つロードセルからなる。第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４は、図２（ａ）、（ｂ）、図３に示すように前記計量台３２の４隅に配置されている。すなわち、第１荷重センサＬＣ１は、計量台３２における車両前進走行経路下流側の左角部を下側から支持することができるように配置されている。第２荷重センサＬＣ２は、計量台３２における車両前進走行経路上流側の左角部を下側から支持することができるように配置されている。第３荷重センサＬＣ３は、計量台３２における車両前進走行経路上流側の右角部を下側から支持することができるように配置されている。第４荷重センサＬＣ４は、計量台３２における車両前進走行経路下流側の右角部を下側から支持することができるように配置されている。
【００２２】
第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４は、上方に位置する計量台３２からの荷重を受ける荷重受け部３５ａ、及び基礎面３４からの反力荷重を受ける反力荷重受け部３５ｂを有する。前記荷重受け部３５ａ及び反力荷重受け部３５ｂは、球面形状をなす凸部に構成されている。
【００２３】
なお、図２（ａ）では、図示は省略されているが、計量台３２、及び基礎面３４には、前記荷重受け部３５ａ及び反力荷重受け部３５ｂの各凸部に当接するように設けられた荷重受け金具が設けられている。すなわち、各荷重受け金具の荷重受け面と第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４の荷重受け部３５ａ、及び反力荷重受け部３５ｂの各凸部とは水平方向に可動自由に接触している。第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４の動きは計量台３２に拘束されないようにして計量台３２の撓みによる横向き方向（水平方向）の荷重の影響を受けにくい構造とされている。
【００２４】
なお、本実施形態では、前記荷重センサは、車両の進行方向に向かって左右に２列、合計４個によって計量台３２の４隅を支持したが、荷重センサの数は４個に限定されるものではない。車両の進行方向に向かって左右に２個ずつの代わりに、３個、又は４個で、合計６個又は８個、或いは、それ以上の個数の荷重センサにより計量台３２を支持するようにしてもよい。なお、進行方向を先行き方向ということがある。
【００２５】
（計量台３２の効果）
上記のように第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４は、高精度計量を可能にするために、前記基礎面３４に対して設置することにより、荷重センサの設置位置が変化することなく、第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４の荷重受け部３５ａと計量台３２とは可動自由に接触する構造となっている。このため、第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４が支持する計量台３２は、常に水平姿勢であって、該計量台３２に設けられた後述する傾斜ブロックによって車両に傾斜を与えることにより車両の重心位置が測定できる。
【００２６】
図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、計量台３２の車両を積載する水平面３２ａには、左輪用傾斜ブロック３６Ａ〜３６Ｃ、及び右輪用傾斜ブロック３７Ａ〜３７Ｃが車両、例えば貨物自動車の車軸数、大きさ等の仕様に合わせて装着されている。すなわち、左輪用傾斜ブロック、及び右輪用傾斜ブロックを左右一対を一組としたとき、車軸数の数に一致した組数が、計量台３２の車両を積載する水平面３２ａに装着されている。例えば、２〜４軸の場合は、それぞれ２〜４組の傾斜ブロックが装着されている。本実施形態では、全輪数×駆動輪数＝６×２で、かつ前１軸、後２軸である貨物自動車（ワンデフ車）の計量が可能に前記ブロックが配置されている。
【００２７】
各傾斜ブロック３６Ａ〜３６Ｃ、３７Ａ〜３７Ｃの上面は、前記貨物自動車のタイヤ（車輪）が載ることができる面積を有するとともに、車両の進行方向に対して直角の方向において、図２（ｃ）に示すように所定の傾斜角度θを有するように形成されている。すなわち、本実施形態では、図５に示すように、車両の左右の車輪が左輪用傾斜ブロック３６Ａ〜３６Ｃ、及び右輪用傾斜ブロック３７Ａ〜３７Ｃにそれぞれ載った際に、右に傾くように計量台３２の車両を積載する平面に対してθをなす仮想傾斜面に、各傾斜ブロックの上面が傾斜している。なお、本実施形態では、車両が右に傾くように各傾斜ブロックの上面を傾斜しているが、車両が左に傾くように各傾斜ブロックの上面を傾斜させてもよい。
【００２８】
図２（ｂ）において、Ｌ１は、ワンデフ車の貨物自動車において、前から数えて第１軸と第２軸の軸間距離であり、Ｌ２は第２軸と第３軸の軸間距離である。Ｌ３は、左右車輪の中心距離である。Ｌ４は、車両の進行方向に向かって左右に配置した荷重センサＬＣ１・ＬＣ４間、及び荷重センサＬＣ２・ＬＣ３間の距離である。各傾斜ブロック３６Ａ〜３６Ｃ、３７Ａ〜３７Ｃの上面の車両の進行方向に直交する幅寸法Ｌ５（横幅）は、後輪のダブル構成のタイヤ幅よりも長い寸法としている。又、図２（ｂ）に示すように、各傾斜ブロックの上面の車両の進行方向の長さ寸法Ｌ６は、車両のタイヤの路面接地寸法にほぼ等しい程度の長さにしている。
【００２９】
上記のように、貨物自動車の車軸数、大きさ等の仕様に合わせて各傾斜ブロックが計量台３２に対して装着されている。
又、各傾斜ブロックは、測定対象である車両の全てのタイヤＴ（車輪）が、図２（ａ）の実線で示すように傾斜ブロック上に載らない状態（すなわち、車両が水平姿勢の状態）では、前記傾斜ブロックに触れない状態を取ることができるように傾斜ブロックが配置されている。そして、車両が前記水平姿勢から、少し進行方向に移動して傾斜ブロックの上面に載りこみした場合、車両が前記傾斜角度θで傾斜姿勢をとることが可能となっている。又、図３に示すように計量台３２の水平面３２ａ及び左輪用傾斜ブロック３６Ａ〜３６Ｃの上面には、車両の進行方向に沿って左ライン４０Ｌが、水平面３２ａ及び右輪用傾斜ブロック３７Ａ〜３７Ｃの上面には、右ライン４０Ｒが互いに平行にペンキ等により描かれている。
【００３０】
（荷重センサの概略説明）
図８に示すように、第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４の各ロードセルは、４枚の歪ゲージからなるホイートストンブリッジ回路２０を備えている。ホイートストンブリッジ回路２０には、直流電源電圧が印加されている。ホイートストンブリッジ回路２０は、荷重センサに一体に組み込まれた増幅器２２、アナログ・デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）２４を介して演算制御装置５２に接続されている。すなわち、ホイートストンブリッジ回路２０は、歪ゲージが検出した歪み量に応じたアナログ荷重信号を出力し、このアナログ荷重信号は、増幅器２２により増幅されてＡ／Ｄ変換器２４によりデジタル荷重信号に変換され、重量値測定装置５０の演算制御装置５２に入力される。このように、第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４は、デジタル荷重信号を出力するデジタル荷重センサである。
【００３１】
（重量値測定装置５０の概略説明）
図８に示すように重量値測定装置５０は、演算制御装置５２と、操作装置５４と、表示装置５６とを備えている。
【００３２】
演算制御装置５２は、主として、Ｉ／Ｏ（インターフェイス）回路５１と、メモリ５３と、中央演算処理装置（ＣＰＵ）５５とにより構成されている。
Ｉ／Ｏ回路５１は、第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４のＡ／Ｄ変換器２４と、操作装置５４と、表示装置５６と、メモリ５３と、ＣＰＵ５５との間で各種の信号やデータの受け渡しを行う機能を有している。
【００３３】
メモリ５３は、ＲＯＭやＲＡＭなどで構成され、所定プログラムや基本データなどを長期的に記憶したり、種々のデータや演算用数値などを一時的に記憶したりする機能を有している。ＣＰＵ５５は、メモリ５３に格納されている所定プログラムの指示に従って、必要な信号をＩ／Ｏ回路５１を介して受け取り、また必要なデータをメモリ５３から受け取り、受け取った信号やデータに基づいて演算を実行する機能を有している。
【００３４】
操作装置５４は、操作スイッチや数値キーなどを備えてなり、測定開始・終了の動作や零点調整動作、使用モードの切り換え動作、数値設定動作などの種々の動作の際に用いられる。表示装置５６は、例えば液晶ディスプレイからなり、測定結果や各種データの入出力画面などが表示される。
【００３５】
（重量値測定装置５０の制御系システムの処理動作の概略説明）
重量値測定装置５０の制御系システムにおいては、計量部３０における第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４の荷重信号が、Ｉ／Ｏ回路５１を経由してＣＰＵ５５に送られる。ＣＰＵ５５は、メモリ５３に格納されている重量測定プログラム等の所定プログラムに従って、Ｉ／Ｏ回路５１からの信号を取り込み、またメモリ５３に記憶されている種々のデータを読み込み、これらの信号やデータに基づいて車両の重量、及び重心位置を含む重量位置関連情報の生成を実行する。そして、その生成結果（重量位置関連情報）は表示装置５６に表示されるとともに情報出力手段７０を介して、車両走行危険度評価システム１００に出力される。
【００３６】
（情報出力手段７０の概略説明）
情報出力手段７０は、Ｉ／Ｏインターフェイスであり、車両走行危険度評価システム１００に対して重量位置関連情報を含む各種情報を送信可能である。情報出力手段７０は、具体的には、車両走行危険度評価システム１００に対し有線接続する場合には、通信ケーブル７２（例えば、ＵＳＢケーブル、イーサネット（登録商標）ケーブル等）を、取り外し可能に接続する。そして、前記ケーブルにより車両走行危険度評価システム１００に設けられた情報入力手段１１６としてのＩ／Ｏインターフェイスに接続される。なお、ＵＳＢケーブルを接続する代わりに、Ｉ／Ｏインターフェイスに設けられるＵＳＢポートにＵＳＢメモリを接続して、重量位置関連情報を含む各種情報を、情報出力手段７０と車両走行危険度評価システム１００との間でやりとりしてもよい。
【００３７】
なお、無線接続の場合、例えば、無線ＬＡＮにより接続する場合、情報出力手段７０としての無線ＬＡＮインターフェイスを介して行い、車両走行危険度評価システム１００に設けられた情報入力手段としての無線ＬＡＮインターフェイスとデータ通信が行われる。
【００３８】
（演算制御装置５２の機能説明）
演算制御装置５２においては、重量測定プログラムがＣＰＵ５５で実行されることにより、図１（ａ）に示される重量値測定部５５ａの機能、すなわち、重量位置関連情報の生成機能が実現される。重量値測定部５５ａは重量測定手段に相当する。
【００３９】
（車両走行危険度評価システム１００の構成の説明）
次に車両走行危険度評価システム１００を図１（ａ）を参照して説明する。
車両走行危険度評価システム１００は、例えば、計量対象物の車両、或いは、計量対象物のコンテナを運搬する車両（トレーラ）に搭載されるものである。車両走行危険度評価システム１００は、制御回路１１０と、位置検出器１２０と、操作スイッチ群１３０と、外部記憶装置１４０、ディスプレイ１５０及び音声合成回路（図示しない）を介して接続されたスピーカ（図示しない）を備えている。ディスプレイ１５０及び音声合成回路（図示しない）を介して接続されたスピーカ（図示しない）は、提示手段に相当する。制御回路１１０は、コンピュータとして構成されるとともに、ＣＰＵ１１１、ＲＯＭ１１２、ＲＡＭ１１３を有する。なお、ＲＯＭ１１２は、書き込み可能な不揮発性メモリからなる。
【００４０】
制御回路１１０は、本実施形態では、カーナビゲーション装置（以下、単にカーナビという）の制御回路として構成されているが、カーナビに限定されるものではない。なお、カーナビは、車両に固定されるものに限らず、車両から着脱自在に取付けできるもの、或いは、人が車両に持ち込み、持ち出し可能なポータブルのものも含む趣旨である。前記制御回路１１０内のＲＯＭ１１２には、地図表示機能、経路演算機能、経路案内機能等のナビゲーションの機能を実現するためのソフトウェア、走行予定経路の設定及び重心高さ算出プログラム、危険度評価プログラム等、各種ソフトウェアがインストールされている。
【００４１】
位置検出器１２０は、地磁気センサ１２１、ジャイロスコープ１２２、距離センサ１２３、及びＧＰＳ受信機１２４を含む構成となっている。前記地磁気センサ１２１は、地磁気を検出することにより、車両の進行方向を検出する。ジャイロスコープ１２２は、車両の旋回状態を検出する。距離センサ１２３は、車両の走行距離を検出する。ＧＰＳ受信機１２４は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からの電波を受信して、車両の現在位置を緯度及び経度に基づいて検出する。
【００４２】
前記地磁気センサ１２１、ジャイロスコープ１２２、ＧＰＳ受信機１２４により自立航法が可能となっている。又、ＧＰＳ受信機１２４と自立航法とにより、それぞれの短所を補う。例えば、位置検出器１２０では、ＧＰＳ受信機１２４が検出した緯度・経度の情報を基準に、地磁気センサ１２１、ジャイロスコープ１２２、距離センサ１２３の検出した結果を加味した補正を行うことにより、車両の現在位置を正確に検出することができる。操作スイッチ群１３０は、例えば、地図の表示切り換え、拡大表示、縮小表示を指示したり、スクロールを指示したり、経路計算のための目的地を入力するといった各種操作を実行するためのスイッチ類を備える。
【００４３】
外部記憶装置１４０は、例えば、ハードディスクが代表的である。外部記憶装置１４０は、ＣＤ或いはＤＶＤ読み取り装置であってもよい。この外部記憶装置１４０は、例えばハードディスクの場合、該ハードディスクに地図データである道路マップがデータベース化されている。外部記憶装置１４０は、道路マップデータベースを構成している。
【００４４】
又、外部記憶装置１４０は、地名や施設名とその緯度・経度座標とを対応付けたデータ等を記憶しておくことにより、経路計算の際の目的地の選択を容易にするためにも利用される。ディスプレイ１５０は、例えば、カラー液晶表示装置であるが、限定するものではない。
【００４５】
（地図データの説明）
地図データは、例えば、道路地図をディスプレイ１５０にグラフィック表示するための道路地図データと、経路探索に必要な一方通行や車両通行禁止などの交通規制データ、各地点の所在地データ、目的地検索や地点登録のために必要な登録地点データを含む。
【００４６】
又、地図データには、経路探索において出発地から目的地までの所要時間を算出するために必要な次のデータ、すなわち、道路情報が含まれている。例えば、道路地図上の所定の道路区間毎に道路区間ＩＤが付され、各道路区間に対して、道路種別（例えば高速道路、国道、県道、市道、農道など）、道路属性（その道路区間が特定の道路、例えば国道ｎ号線に属しているなどの関係付け）、道路区間距離（その道路区間の長さ）、ノード座標（その道路区間の始点と終点の緯度経度座標、交差点等の特徴的な地点）、道路区間旅行時間（その道路区間を走行するのに要する時間）などの道路区間データを含む。
【００４７】
さらに、地図データ、すなわち、道路情報には、前記道路区間に存在する各カーブの緯度、経度、その曲率半径、道路横断勾配、及びそのカーブの地点名称等を含む。前記各カーブの緯度、経度には、そのカーブの入口位置の緯度、経度から、出口位置の緯度、経度、及び、前記入口位置から出口位置間（すなわち、カーブ中）における所定間隔毎の道路の緯度、経度を含む。
【００４８】
又、本実施形態では、カーブは、地図データにおいて、曲率半径が付与された箇所のものをいう。
外部記憶装置１４０は道路情報を記憶する道路情報記憶手段に相当する。
【００４９】
（情報入力手段１１６の概略説明）
情報入力手段１１６は、Ｉ／Ｏインターフェイスであり、地上測定部１０の計量部３０により計量対象物の車両の重量を測定する際に、車両走行危険度評価システム１００は、地上測定部１０に対して接続される。接続方法は、前述したように有線接続でもよいし、或いは、無線接続であってもよい。有線接続の場合は、通信ケーブル７２を、車両走行危険度評価システム１００に設けられている情報入力手段１１６としてのＩ／Ｏインターフェイスに接続可能である。なお、ＵＳＢケーブルを接続する代わりに、ＵＳＢポートにＵＳＢメモリを接続して、データをやりとりしてもよい。
【００５０】
なお、無線接続の場合、例えば、無線ＬＡＮにより接続する場合、情報入力手段１１６としての無線ＬＡＮインターフェイスを介して地上測定部１０の無線ＬＡＮインターフェイスとデータ通信が行われる。
【００５１】
（車速センサ１２６、傾斜センサ１２８の概略説明）
車両走行危険度評価システム１００の制御回路１１０には、車両の速度を検出する車速センサ１２６が接続されている。又、制御回路１１０には、車両の進行方向に向かって左右の車両傾斜角度θｓを検出する傾斜センサ１２８が接続されている。傾斜センサ１２８は、車両傾斜角度θｓを制御回路１１０に出力する。本実施形態では、傾斜センサ１２８は、車両の状態である車両状態情報としての車両傾斜角度θｓを測定して生成する車両状態測定手段及び車両傾斜角度測定手段に相当する。傾斜センサ１２８は、車両が走行中及び停止中の場合も、車両の傾斜状態を示す車両傾斜角度θｓの検出が可能である。
【００５２】
（制御回路１１０の重心位置情報に関する処理動作の概略説明）
制御回路１１０のＣＰＵ１１１は、ＲＯＭ１１２に格納されている重心高さ及び安全傾斜限界角度算出プログラムに従って重量値測定装置５０から送られた重量位置関連情報に基づいて、重心高さｈの演算を実行する。このようにして、ＣＰＵ１１１は、重心位置情報算出部１１４、及び危険度評価部１１５の機能を実現する。重心位置情報算出部１１４（すなわち、ＣＰＵ１１１）は、重心位置情報算出手段に相当する。危険度評価部１１５（すなわち、ＣＰＵ１１１）は、危険度評価手段に相当する。又、ＣＰＵ１１１は、
＜車両の重心位置ｘ及び重心高さｈの求め方の理論説明＞
車両の重心Ｇの位置（重心位置ともいう）ｘ及び重心高さｈは、車両を計量台３２の水平面３２ａに水平姿勢となった状態で複数の荷重センサにより測定された値と、傾斜ブロック（傾斜ブロックは、この欄では、説明の便宜上、右輪用傾斜ブロック、左輪用傾斜ブロックブロックの両者を含む趣旨で使用する。）に車両を載せて傾斜姿勢となった状態で複数の荷重センサにより測定された値と、傾斜角度θに基づいて求める。
＜車両の水平姿勢での記号の定義（車両、計量台関連）の説明、及び式の説明＞
図４、図６及び下記理論式で用いる記号の意味を下記のとおり定義する。
【００５３】
Ｇ：水平姿勢の車両の重心
Ｌ１：第１軸と第２軸の軸間距離
Ｌ２：第２軸と第３軸の軸間距離
Ｌ３：左右車輪の中心距離
Ｌ４：荷重センサＬＣ１・ＬＣ４間、及び荷重センサＬＣ２・ＬＣ３間の距離
Ｌ５：傾斜ブロック上面の車両の進行方向に直交する幅寸法
Ｌ６：傾斜ブロックの上面の車両の進行方向の長さ寸法
ｔ：車輪幅（タイヤ幅）
ａ：第１荷重センサＬＣ１（第２荷重センサＬＣ２）の中心点と水平面３２ａ上の第１〜３車軸の左側の車輪列の中心点（作用点）との距離、並びに第３荷重センサＬＣ３（第４荷重センサＬＣ４）の中心点と水平面３２ａ上の第１〜３車軸の右側の車輪列の中心点（作用点）との距離
θ ：傾斜ブロックの上面の傾斜角度
Ｐ０：水平面３２ａ（又は道路面）上の左側の車輪列の中心点（作用点）
Ｐ１：重心Ｇから垂線を降ろしたときの水平面３２ａとの交点
Ｐ６：水平面３２ａ（又は道路面）上における右側の車輪列の中心点（点）
なお、上記記号のうち、Ｌ１〜Ｌ６、θ、ａ，ｔは既知の値であり、これらの値は予めメモリ５３、操作装置５４の数値キー等の入力操作により記憶されている。
【００５４】
＜記号の定義（力学関連）の説明＞
Ｗ１１：左側のロードセル列の第１荷重センサＬＣ１（ロードセル）の荷重の測定値
Ｗ１２：左側のロードセル列の第２荷重センサＬＣ２（ロードセル）の荷重の測定値
Ｗ２１：右側のロードセル列の第３荷重センサＬＣ３（ロードセル）の荷重の測定値
Ｗ２２：右側のロードセル列の第４荷重センサＬＣ４（ロードセル）の荷重の測定値
Ｗ１：左側のロードセル列のロードセルに発生した合計荷重
Ｗ２：右側のロードセル列のロードセルに発生した合計荷重
Ｗａ：３軸の左側の車輪列の合計荷重
Ｗｂ：３軸の右側の車輪列の合計荷重
Ｗｔ：総荷重
ｘ：車両の幅方向において、水平面３２ａ上に垂直に投射した重心Ｇの点Ｐ１と、水平面３２ａ上の左車輪重の中心点（作用点）Ｐ０との距離、すなわち、車両の重心位置
図４に示すように、水平面３２ａ上の左車輪重の作用点（すなわち、左側の車輪列の中心点）、及び右側の車輪列の中心点の計量台３２の水平面３２ａ上における点をそれぞれＰ０，Ｐ６とすると、左右のロードセル列の設置間隔Ｌ４は、既知であり、左右の車輪間隔（左右車輪の中心距離）Ｌ３（＝ｂ）も既知である。Ｐ０から左側のロードセル列迄の距離、及びＰ６から右側のロードセル列迄の距離も既知の値ａ＝（１／２）・（Ｌ４−ｂ）となるように構成されている。
【００５５】
上記Ｗ１，Ｗ２，Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ２１，Ｗ２２，Ｗｔは、下記式（１）〜式（３）が成立する。
Ｗ１＝Ｗ１１＋Ｗ１２ ……（１）
Ｗ２＝Ｗ２１＋Ｗ２２ ……（２）
Ｗｔ＝Ｗ１＋Ｗ２ ……（３）
Ｗ１とＷ２の荷重測定値、３軸の左側の車輪列の合計荷重Ｗａ，３軸の右側の車輪列の合計荷重Ｗｂ、距離ａ，距離ｂ，車両の重心位置ｘには、下記式（４）〜式（６）が成立する。式（４）〜式（６）に基づいて、Ｗａ，Ｗｂを消去すると、車両の重心位置ｘは下記式（７）で求めることができる。
【００５６】
Ｗａ＋Ｗｂ＝Ｗ１＋Ｗ２ ……（４）
Ｗａ・ｘ＝Ｗｂ・（ｂ−ｘ） ……（５）
（ａ＋ｘ）・Ｗ１＝（ｂ−ｘ＋ａ）・Ｗ２＝（ａ＋ｂ−ｘ）・Ｗ２……（６）
ｘ＝｛（Ｗ２−Ｗ１）・ａ＋ｂ・Ｗ２｝／（Ｗ１＋Ｗ２） ……（７）
＜車両の傾斜姿勢での記号の定義（車両、計量台関連）の説明、及び式の説明＞
図６及び下記理論式で用いる記号の意味を下記のとおり定義する。
【００５７】
Ａ ：傾斜ブロックにより形成されて、車両が積載される仮想傾斜面（水平面３２ａが傾斜角度θで傾斜したと同じ面）
Ｇ’ ：傾斜角度θで傾斜した車両の重心
Ｐ０’ ：Ｐ０から垂線を立てたときの仮想傾斜面Ａとの交点
Ｐ０”：傾斜角度θで傾斜したときの左側の車輪列の中心点（作用点）
Ｐ０１ ：Ｐ０”に掛かる合計荷重Ｗａの水平面３２ａ上の位置
Ｐ１ ：重心Ｇから水平面３２ａに垂直に投射したときの交点
Ｐ２ ：重心Ｇ’から垂線を降ろしたとき仮想傾斜面Ａとの交点
Ｐ３ ：重心Ｇ’から水平面３２ａに垂線を降ろしたときの仮想傾斜面Ａとの交点
Ｐ５ ：重心Ｇ’から水平面３２ａに垂線を降ろしたときの水平面３２ａとの交点
Ｐ６’ ：Ｐ６から垂線を立てたときの仮想傾斜面Ａとの交点
Ｐ６”：傾斜角度θで傾斜したときの右側の車輪列の中心点（作用点）
Ｐ６１ ：Ｐ６”に掛かる荷重合計値Ｗｂの水平面３２ａ上の位置
ｈ ：水平面３２ａからの重心Ｇの高さ（重心高さ）
＜記号の定義（力学関連）の説明＞
Ｗ１１’：傾斜時の左側のロードセル列の第１荷重センサＬＣ１の荷重の測定値
Ｗ１２’：傾斜時の左側のロードセル列の第２荷重センサＬＣ２の荷重の測定値
Ｗ２１’：傾斜時の右側のロードセル列の第３荷重センサＬＣ３の荷重の測定値
Ｗ２２’：傾斜時の右側のロードセル列の第４荷重センサＬＣ４の荷重の測定値
Ｗ１’：傾斜時の左側のロードセル列のロードセルに発生した合計荷重
Ｗ２’：傾斜時の右側のロードセル列のロードセルに発生した合計荷重
図６に示すように、車両を傾斜ブロックに載せたときの傾斜ブロック上での左右の車輪の中心位置をＰ０”、Ｐ６”としたとき、Ｐ０”・Ｐ６”間の距離は、Ｐ０”・Ｐ６”＝ｂである。傾斜ブロック上のそれぞれＰ０”、Ｐ６”に車輪中心位置に掛かる左側及び右側の車輪列の合計荷重Ｗａ，Ｗｂの位置は、計量台３２の水平面３２ａ上では、図６に示すようにＰ０１，Ｐ６１になる。
【００５８】
水平面３２ａ上のＰ０，Ｐ６からそれぞれ立てられた垂線と仮想傾斜面Ａとが交わる点を交点Ｐ０’，Ｐ６’としたとき、交点Ｐ０’，Ｐ６’間の距離は、下記式（８）で求めることができる。
【００５９】
Ｐ０’Ｐ６’＝Ｐ０Ｐ６／ｃｏｓθ＝ｂ／ｃｏｓθ（＞ｂ） ……（８）
ここで車両は、Ｐ０’Ｐ６’とＰ０Ｐ６（＝ｂ）の差の１／２ずつに等しく振り分けて傾斜ブロック上に載り込んだとし、Ｐ０’Ｐ０”、及びＰ６’Ｐ６”の距離をｃと置き、
ｃ＝Ｐ０’Ｐ０”＝Ｐ６’Ｐ６”＝（ｂ／２）・（１／ｃｏｓθ−１）……（９）
とする。
【００６０】
なお、ここでは、式（９）としているが。式（１０）とした計算法でもよい。
Ｐ０’Ｐ０”＝０ ……（１０）
Ｐ６’Ｐ６”＝ｂ（１／ｃｏｓθ−１） ……（１１）
いずれであっても、Ｐ０’Ｐ０’及びＰ６’Ｐ６”の値はａ、ｂ、ｈに比べて小さい値であるように車輪は傾斜ブロック上に載り込むものとする。
【００６１】
水平姿勢の車両において、計量台３２の水平面３２ａでの重心位置であるＰ１は、車両が傾斜ブロック上に載り込むことによって形成される仮想傾斜面Ａ上では、Ｐ２の位置に対応する。ここで、Ｐ０Ｐ１＝Ｐ０”Ｐ２＝ｘである。
【００６２】
Ｐ２から仮想傾斜面Ａ上に垂線を立てると、該垂線上において、Ｐ２からｈの距離に、傾斜姿勢の車両における重心Ｇ’が存在する。
重心Ｇ’から計量台３２の水平面３２ａ上に垂線をおろした点Ｐ５が、車両が傾斜することにより重心Ｇが計量台３２を水平方向に移動した点である。この垂線と仮想傾斜面Ａとの交点をＰ３とすると、
Ｐ２Ｐ３＝ｈ・ｔａｎθ ……（１２）
Ｐ３Ｐ６”＝ｂ−（ｘ＋ｈ・ｔａｎθ） ……（１３）
である。
【００６３】
Ｐ０”とＰ６”の点にて車両からの合計荷重Ｗａ，Ｗｂがそれぞれ計量台３２上の水平方向に対して垂直に負荷され、計量台３２上の水平方向ではそれぞれＰ０１、Ｐ６１に負荷される。このため、車両が傾斜ブロック上に載り込むことにより、左側のロードセル列の第１荷重センサＬＣ１、第２荷重センサＬＣ２に発生した積載荷重Ｗ１１’、Ｗ１２’の合計荷重Ｗ１’は下記式（１４）で求まる。又、右側のロードセル列の第３荷重センサＬＣ３、第４荷重センサＬＣ４に発生した積載荷重Ｗ２１’、Ｗ２２’の合計荷重Ｗ２’は、下記式（１５）で求まる。
【００６４】
Ｗ１’＝Ｗ１１’＋Ｗ１２’ ……（１４）
Ｗ２’＝Ｗ２１’＋Ｗ２２’ ……（１５）
又、
Ｗａ＋Ｗｂ＝Ｗ１’＋Ｗ２’ ……（１６）
Ｗａ・ｙ・ｃｏｓθ＝Ｗｂ・（ｂ−ｙ）・ｃｏｓθ ……（１７）
｛ａ＋（ｃ＋ｙ）・ｃｏｓθ｝・Ｗ１’＝｛ａ＋（ｃ＋ｂ−ｙ）・ｃｏｓθ｝・Ｗ２’ ……（１８）
より、Ｗａ、Ｗｂを消去することにより、重心Ｇの計量台３２の水平面３２ａからの重心高さｈを、
ｈ＝（１／ｔａｎθ）・｛（Ｑ／ｃｏｓθ）−（ｃ＋ｘ）｝ ……（１９）
と算出できる。
【００６５】
ただし、式（１７）、式（１８）中のｙ、及び式（１９）中のＱは、下記のように定義される。
ｙ＝ｘ＋ｈ・ｔａｎθ ……（２０）
Ｑ＝
｛（Ｗ２’−Ｗ１’）・（ａ＋ｃ・ｃｏｓθ）＋ｂ・ｃｏｓθ・Ｗ２’｝／（Ｗ１’＋Ｗ２’）） ……（２１）
（計量台３２の測定の変形例）
上記は、左右車輪の中心間隔がＬ３＝ｂとして既知の車種が検査対象であって、車輪載り込み位置の詳細が指定され、所定の車種の計量台及び傾斜ブロック上の所定位置に載り込ませた場合である。車両が計量台３２の位置に載り込ませることが難しい場合、下記のように計量部３０を構成してもよい。
【００６６】
図７に示すように、計量台３２の左右の幅方向中心から対称にＬ７＝ｒの間隔であるとともに、左右の荷重センサの荷重負荷の支持中心からの距離がｒ１の地表面の位置に距離測定のための測距センサＳ１，Ｓ２が設置されている。測距センサＳ１，Ｓ２は、超音波センサ、レーザ距離計や、或いは、ステレオカメラから構成される。ステレオカメラの場合には、該ステレオカメラが撮像した画像が図示しない画像処理装置に入力され、画像処理装置において、測定対象物までの距離が三角測量の原理で計測される。
【００６７】
具体的には、左側の測距センサＳ１から左側のタイヤＴ迄の距離ｍ１と、右側の測距センサＳ２から右側のタイヤＴ迄の距離ｍ２を各測距センサＳ１，Ｓ２で測定する。なお、車両のタイヤ幅は、既知の値ｔとする。
【００６８】
ここで、Ｗ１とＷ２の荷重測定値、３軸の左側の車輪列の合計荷重Ｗａ，３軸の右側の車輪列の合計荷重Ｗｂ、距離ａ，距離ｂ，車両の重心位置ｘには、下記式（２２）〜式（２８）が成立する。式（２２）〜式（２８）に基づいて、Ｗａ，Ｗｂを消去すると、車両の重心位置ｘは下記式（２９）で求めることができる。
【００６９】
Ｗａ＋Ｗｂ＝Ｗ１＋Ｗ２ ……（２２）
Ｗａ・ｘ＝Ｗｂ・（ｂ−ｘ） ……（２３）
（ａ＋ｘ）Ｗ１＝（ｂ−ｘ＋ａ’） ……（２４）
ただし、 ａ ＝（ｍ１＋ｔ／２）−ｒ１ ……（２５）
ａ’＝（ｍ２＋ｔ／２）−ｒ１ ……（２６）
ｂ ＝ｒ−（ｍ１＋ｍ２＋ｔ） ……（２７）
（ａ＋ｘ）・Ｗ１＝（ｂ−ｘ＋ａ）・Ｗ２＝（ａ＋ｂ−ｘ）・Ｗ２……（２８）
ｘ＝｛（Ｗ２−Ｗ１）・ａ＋ｂ・Ｗ２｝／（Ｗ１＋Ｗ２） ……（２９）
（第１実施形態の作用）
次に、上記のように構成された、地上測定部１０と、車両走行危険度評価システム１００の作用を説明する。図９は地上測定部１０の計量部３０で行う作業フローチャートである。
【００７０】
Ｓ１０において、車両の運転者は、図３に示すように、左ライン４０Ｌ及び右ライン４０ＲをタイヤＴ（車輪）が踏むように車両を計量台３２に搬入する。このとき、運転者は、左ライン４０Ｌ及び右ライン４０Ｒの真上にタイヤＴが載り込むように車両を計量台３２に載り込ませる。そして、運転者は、２軸目のタイヤＴが左輪用傾斜ブロック３６Ｃ、右輪用傾斜ブロック３７Ｃを降りたところで図２の実線で示すように車両を停止させ、水平姿勢による計量状態をとる。
【００７１】
そして、Ｓ１１で、車両が計量台３２上で静止してから荷重信号の安定を待つ。
Ｓ１２では、演算制御装置５２のオペレータが、操作装置５４の測定キーをオン操作して、第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４（すなわち、ロードセル）から出力される荷重信号を測定する。すなわち、演算制御装置５２のＣＰＵ５５は、第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４からの荷重信号を受け取り、重量測定プログラムを実行して重量値測定部５５ａとして機能する。
【００７２】
重量値測定部５５ａは、零点移動成分荷重（車両が計量台３２に載り込む前に零点調整がなされ、記憶された荷重）と、風袋荷重（計量台３２などの荷重を含む）とを、前記荷重信号の測定結果から除去し、計量台３２上の負荷荷重のみにより、前記Ｗ１１，Ｗ１２，Ｗ２１，Ｗ２２を求める。
【００７３】
Ｓ１３では、重量値測定部５５ａは、Ｓ１２で求めたＷ１１，Ｗ１２，Ｗ２１，Ｗ２２に基づいて、前記式（１）、式（２）、式（３）によりＷ１，Ｗ２，Ｗｔを算出する。
又、重量値測定部５５ａは、上記式（７）により、重心位置ｘを求める。
【００７４】
Ｓ１４では、重量値測定部５５ａは、Ｗ１，Ｗ２，Ｗｔ，ｘを表示装置５６に表示させる。
次に、Ｓ１５では運転者は、車両を進行方向に移動させて全車輪を傾斜ブロック３６Ａ〜３６Ｃ，３７Ａ〜３７Ｃ上に載り込ませて、停止させる。すると図５に示すように、車両（図５では、タイヤのみ図示）は傾斜角度θの傾斜姿勢となる。そして、Ｓ１６で、車両が傾斜ブロック上で静止してから荷重信号の安定を待つ。
【００７５】
Ｓ１７では、演算制御装置５２のオペレータが、操作装置５４の測定キーをオン操作して、第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４（すなわち、ロードセル）から出力される荷重信号を測定する。すなわち、演算制御装置５２のＣＰＵ５５は、第１荷重センサＬＣ１〜第４荷重センサＬＣ４からの荷重信号を受け取り、重量測定プログラムを実行して重量値測定部５５ａとして機能する。
【００７６】
重量値測定部５５ａは、零点移動成分荷重（車両が計量台３２に載り込む前に零点調整がなされ、記憶された荷重）と、風袋荷重（計量台３２などの荷重を含む）とを、前記荷重信号の測定結果から除去し、計量台３２上の負荷荷重のみにより、前記積載荷重Ｗ１１’，Ｗ１２’，Ｗ２１’，Ｗ２２’を求める。
【００７７】
Ｓ１８では、重量値測定部５５ａは、式（１４）、式（１５）により、Ｗ１’、Ｗ２’を算出する。
重量値測定部５５ａは、上記Ｓ１３，及びＳ１８等で算出した合計荷重Ｗ１，合計荷重Ｗ２，総荷重Ｗｔ，重心位置ｘ，合計荷重Ｗ１’，合計荷重Ｗ２’をメモリ５３に記憶する。
【００７８】
（車両走行危険度評価システム１００の重量位置関連情報の取得処理）
この後、地上測定部１０の情報出力手段７０と、車両の車両走行危険度評価システム１００の情報入力手段１１６とが通信ケーブル７２を介して、或いは無線ＬＡＮ等により通信が可能な状態とする。この状態で運転者の操作スイッチ群１３０のキー操作により、メモリ５３に記憶された重心位置ｘ，傾斜角度θ，距離ａ，ｂ，合計荷重Ｗ１，Ｗ２，Ｗ１’，Ｗ２’，総荷重Ｗｔが車両走行危険度評価システム１００に出力される。ここで、重心位置ｘ，合計荷重Ｗ１，Ｗ２，Ｗ１’，Ｗ２’が重量位置関連情報に相当する。又、傾斜角度θ，距離ａ，ｂは、重心高さｈ（重心位置関連情報）を算出（生成）するためのパラメータとなる。
【００７９】
車両走行危険度評価システム１００では、地上測定部１０から出力された合計荷重Ｗ１，Ｗ２，Ｗ１’，Ｗ２’，総荷重Ｗｔ，重心位置ｘ，傾斜角度θ，距離ａ，ｂを、制御回路１１０のＲＡＭ１１３に記憶する。
【００８０】
（走行予定経路の設定及び重心高さの算出）
図１０（ａ）は、車両走行危険度評価システム１００の制御回路１１０が行う走行予定経路の設定及び重心高さｈの算出フローチャートである。
【００８１】
図１０（ａ）のＳ２１〜Ｓ２３は、ＲＯＭ１１２に記憶された走行予定経路の設定（探索）及び重心高さ算出プログラム（以下、単に探索プログラムという）により、ＣＰＵ１１１が行う処理である。
【００８２】
Ｓ２１では、運転者は、操作スイッチ群１３０を操作して、出発地（例えば、操作スイッチ群１３０の操作時における車両の現在地）と目的地、走行条件（短い距離優先、一般道路優先、有料道路優先、広い道路優先等）等の拘束条件を付した探索指令を、操作スイッチ群１３０から制御回路１１０に出力する。すると、制御回路１１０のＣＰＵ１１１は、ＲＯＭ１１２に格納された探索プログラムに基づいて、外部記憶装置１４０の道路マップデータベースから拘束条件（すなわち、探索条件）に合った経路探索を行う。そして、運転者は、操作スイッチ群１３０を操作することにより、前記探索結果の中から、走行予定経路を設定する。この探索結果及び設定された走行予定経路に関する道路情報はＲＡＭ１１３に記憶される。ＣＰＵ１１１は、走行予定路設定手段に相当する。
【００８３】
Ｓ２２では、図１１（ａ）に示すように走行予定経路の区分地点ｄｎ（ｎ＝０，１，２，３……）の設定が出発地から目的地まで順次付され、各区分地点ｄｎの緯度・経度が、ＲＡＭ１１３に記憶される。なお、前記各区分点のｄｎの緯度・経度は、走行予定経路の出発地、目的地、及びその走行経路のノード座標（緯度・経度）、曲路の入口位置、出口位置等に付与された緯度・経度に基づいて算出される。
【００８４】
具体的には、前記走行予定経路に対して予め定めたｄ（ｍ）ずつ区分地点が設定される。各区分地点は車両の現在位置よりも先行き方向に位置する危険度評価位置となる。ｄの値は、限定するものではないが、例えば数十ｍ〜数百ｍの範囲であればよい。ｄ（ｍ）毎に区切られる区間を以下、単位区間という。
【００８５】
ここで、ＣＰＵ１１１は、危険度評価位置設定手段に相当する。
Ｓ２３では、重心位置情報算出部１１４は、ＲＡＭ１１３に記憶した合計荷重Ｗ１，Ｗ２，Ｗ１'，Ｗ２'，重心位置ｘ，傾斜角度θ，距離ａ，ｂと、前記式（１９）〜式（２１）、式（９）を使用して重心高さｈを算出する。重心位置情報算出部１１４は算出した重心高さｈをＲＡＭ１１３に記憶し、このフローチャートの処理を終了する。
【００８６】
なお、Ｓ２３の処理は、Ｓ２２後に行われる必要はなく、Ｓ２１とＳ２２の間、或いはＳ２１の前で行われても良い。又、Ｓ２３の処理は、Ｓ２２の処理後に行う代わりに、後述するＳ３１〜Ｓ３５の間で行われても良い。
【００８７】
（危険度評価処理）
次に、図１０（ｂ）を参照して、本実施形態の危険度評価処理について説明する。
図１０（ｂ）は、危険度評価プログラムのフローチャートである。車両が、前記走行予定経路を走行中は、ＣＰＵ１１１は、危険度評価プログラムを所定周期（例えば、数〜数十ｍｓ）毎に実行する。ＣＰＵ１１１は、このプログラム実行時には、危険度評価部１１５として機能する。
【００８８】
Ｓ３１では、ＣＰＵ１１１は、車両が走行する現在位置Ｍを位置検出器１２０から取得する。位置検出器１２０は現在位置取得手段に相当する。
Ｓ３２では、ＣＰＵ１１１は、車速センサ１２６から車速Ｂを取得する。車速センサ１２６は、車速取得手段に相当する。
【００８９】
Ｓ３３では、ＣＰＵ１１１は、車両の現在位置Ｍが区分地点ｄｎに達したか否かを判定する。なお、ｄｎの「ｎ」の初期値は、「０」である。区分地点ｄｎに達していない場合には、このフローチャートを一旦終了する。
【００９０】
Ｓ３３において、現在位置Ｍが区分地点ｄｎに達している場合には、Ｓ３４において、ＣＰＵ１１１は、次回の制御周期以降で危険度評価位置となる区分地点ｄｎをｄ（ｎ＋１）に更新する。
【００９１】
Ｓ３５では、ＣＰＵ１１１は、先行き区間の決定及び曲率半径算出処理を行う。前記先行き区間、すなわち、危険度評価対象区間は、車速Ｂが速いほど、現在位置Ｍと一致した区分地点ｄｎから遠位となるように決定される。
【００９２】
まず、ＣＰＵ１１１は、危険度評価位置である区分地点ｄｎからＫ（係数）・ｄだけ離間した先行きの地点（先行き位置）からの先行き区間を求めるために、前記Ｋ（係数）を設定する。ここで、危険度評価位置である区分地点ｄｎからＫ（係数）・ｄだけ離間した距離は、請求項６の所定距離に相当する。
【００９３】
（係数Ｋの設定例１）
Ｋの設定は、例えば、区分地点（危険度評価位置）での車速Ｂが、Ｂ≦７０ｋｍ／ｈのときは、Ｋ＝３とし、７０ｋｍ／ｈ＜Ｂ≦９０ｋｍ／ｈのときは、Ｋ＝４とし、９０ｋｍ／ｈ＜Ｂ≦１２０ｋｍ／ｈのときは、Ｋ＝５とし、１２０ｋｍ／ｈ＜Ｂのときは、Ｋ＝６のように、現在の車速Ｂが速いほど、現在位置Ｍよりも遠位の地点の評価を行うようにする。この場合、係数Ｋと車速Ｂとをマップ化されたテーブルが、ＲＯＭ１１２に予め記憶されており、現在の車速Ｂに応じて前記係数Ｋが読み出される。
【００９４】
（係数Ｋの設定例２）
又、上記のように段階的でなく、現在の車速Ｂと、地上測定部１０によって測定された総荷重Ｗｔ（質量：Ｗｔ／ｇ）との積（運動量）をパラメータにとるとともに、変換係数ｕを設け、下式（３０）により、係数Ｋを求めてもよい。ｇは重力加速度である。
【００９５】
Ｋ＝ｕ・Ｂ・（Ｗｔ／ｇ） ……（３０）
（なお、右項が小数の場合は、四捨五入して整数化するものとする。）
設定例１、２のようにすると、現在の車速Ｂが速いほど、又、車両の総荷重Ｗｔが大きいほど（運動量が大きいほど）、遠い先行きの危険度評価対象区間において、危険度評価位置の車速Ｂと当該危険度評価対象区間の安全限界速度Ｖｎを評価できるようになる。又、現在の車速Ｂを継続すれば危険である場合に、ブレーキ操作による減速対応が滑らかに可能になる。
【００９６】
上記のように、係数Ｋを設定すると、ＣＰＵ１１１は、先行き位置Ｋ・ｄを求め、次に、先行き位置Ｋ・ｄから始まる先行き区間（危険度評価対象区間）Ｋ１・ｄを設定する。ここで、Ｋ１は、係数であり、Ｋと同じでもよく、或いは同じでなくても良いが、「２」以上の整数である。すなわち、先行き位置Ｋ・ｄから始まる先行き区間は、ｄ（ｍ）毎に区切られる単位区間を複数有する区間からなる。
【００９７】
（Ｋ，Ｋ１の具体例）
具体例で説明すると、図１１（ａ）では、車速が一定であるとするとともに、Ｋ＝Ｋ１＝３とした例で先行き区間を３つの単位区間で構成する場合の例を示している。図１１（ａ）では、「ｄ０」、「ｄ１」、「ｄ２」、……「ｄｎ」は、区分地点を表している。
【００９８】
図１１（ａ）に示す車両が区分地点ｄ０に位置すると、先行き位置Ｋ・ｄは、区分地点ｄ０から３ｄ離間した区分地点ｄ３となり、このときの先行き区間は、区分地点ｄ３から区分地点ｄ６迄の区間となる。
【００９９】
次に、車両が、区分地点ｄ１に達した場合は、区分地点ｄ１から３ｄ離間した先行き位置は、区分地点ｄ４となり、このときの先行き区間は、区分地点ｄ４から区分地点ｄ７迄の区間となる。以後、同様に区分地点に車両が到達する毎に、先行き区間は、３ｄ離間した先行き位置から始まる３つの単位区間分となる。
【０１００】
さらに、図１１（ａ）に示す車両が区分地点ｄ２に位置すると、先行き位置Ｋ・ｄは、区分地点ｄ２から３ｄ離間した区分地点ｄ５となり、このときの先行き区間は、区分地点ｄ５から区分地点ｄ７迄の区間となる。
【０１０１】
なお、道路をｄの距離でもって区分化し、先行き区間（危険度評価対象区間）を、本例のようにｄ３〜ｄ６、ｄ４〜ｄ７、ｄ５〜ｄ８のように区分が異なる箇所を設けた理由、及び先行き区間を複数の区分で構成している理由は下記の通りである。
【０１０２】
すなわち、図１１（ｂ）において、区分の設定を、仮に先行き区間（危険度評価対象区間）をｄ０〜ｄ２、ｄ２〜ｄ４、…と、区分の重なりを取らなかった場合に、地点の設定によってはこれらの区間は、ほぼ直線路として評価されてしまう可能性があるからである。又、先行き区間（危険度評価対象区間）が単一区分ずつの間隔とした場合、ｄ１〜ｄ２、ｄ２〜ｄ３、…となって、地点の設定や曲路の状態によっては、評価すべき曲路がこれらの間に含まれず、危険度評価がなされない可能性があるからである。
【０１０３】
又、図１１（ｂ）における、ｄ０、ｄ１、ｄ２、ｄ３、…の地点毎に、これらの地点に対応する道路の曲率半径により危険度を評価する方法も考えられる。しかし、例えば同図に示すように、曲路において、区分設定の地点が「ｄ２」のようにうまく曲路部の上に設定されず、曲路部分より前後に外れ、直線路に近い部分を指定してしまうことがあり、このように、順次危険度評価対象区間が、先に行われた危険度評価対象区間と一部の重なりがない場合には、正しく危険度の評価ができない。
【０１０４】
次に、ＣＰＵ１１１は、設定した先行き区間（危険度評価対象区間）Ｋ１・ｄの最小の曲率半径Ｒｎを、設定した先行き区間が有する区分地点の緯度・経度に基づいて求める。
（遠心力の説明）
次に、車両が曲路を走行する際に、車両の重心Ｇに働く遠心力を、図１２を参照して説明する。図１２は、車両が紙面の表側から裏側に向かって左カーブの曲路を走行する場合を表しており、重心Ｇにおいて、右方向に遠心力Ｆが作用する。
【０１０５】
図１２に示すＰ６の周りの回転モーメントについて、下記式（３１）が成立すると、車両が浮き上がり転倒する。
Ｆ’・ｈ’＞ｍ・ｇ・（ｂ−Ｘ） ……（３１）
なお、記号は下記の通りである。
【０１０６】
ｍ：車両の質量
ｇ：重力加速度
Ｒ：曲路の曲率半径
Ｖ：車速
Ｆ：重心Ｇに掛かる遠心力
Ｆ’：Ｐ６を回転中心としたときの重心Ｇに働く力
ｈ’：Ｐ６から重心Ｇまでの距離
図１２に示すように重心ＧとＰ６とのなす角度をψとすると、
Ｆ’＝Ｆ・ｓｉｎψ ……（３２）
ｈ’＝ｈ／ｓｉｎψ ……（３３）
Ｆ＝ｍ・（Ｖ２／Ｒ） ……（３４）
が成立するため、
ｈ・ｍ・（Ｖ２／Ｒ）＝ｍ・ｇ・（ｂ−Ｘ） ……（３５）
となる。従って、
Ｖ＝［ｇ・Ｒ・｛（ｂ−ｘ）／ｈ｝］１／２ ……（３６）
が求まる。式（３６）が車両の安全限界速度の算出式となる。
【０１０７】
フローチャートの話に戻して、Ｓ３６では、ＣＰＵ１１１は、設定した先行き区間（危険度評価対象区間）Ｋ１・ｄでの安全限界速度Ｖｎを、上記式（３６）に基づく下記式（３７）により算出する。
【０１０８】
Ｖｎ＝［ｇ・Ｒｎ・｛（ｂ−ｘ）／ｈ｝］１／２ ……（３７）
さらに、ＣＰＵ１１１は、安全限界速度Ｖｎに余裕度Ｄを見込んだ１−Ｄを乗算する。余裕度Ｄとしては、例えばＤ＝０．１が挙げられるが、余裕度Ｄの数値はＤ＝０．１に限定されるものではなく、他の数値でもよい。この算出された（１−Ｄ）・Ｖｎは、提示手段としてのディスプレイ１５０に表示される。
【０１０９】
Ｓ３７では、ＣＰＵ１１１は、車速Ｂが、（１−Ｄ）・Ｖｎを超えているか否かを判定する。Ｓ３７において、車速Ｂが、（１−Ｄ）・Ｖｎを以下の場合は、このフローチャートを一旦終了する。Ｓ３７において、車速Ｂが（１−Ｄ）・Ｖｎを超えている場合は、Ｓ３８において、ＣＰＵ１１１は、車速Ｂが転倒の危険度が高い旨の警報信号をディスプレイ１５０及びカーナビが備えている図示しないスピーカの前段に設けられている図示しない音声合成回路、又は、スピーカに出力した後、このフローチャートを一旦終了する。前記ディスプレイ１５０に出力する警報信号は、車速Ｂが速すぎて転倒の危険度が高い旨の警告文意を表す、語句、文章である。又、前記音声合成回路に出力する前記警報信号は、前記音声合成回路により警告語句、警告文章を表す音声信号に変換されて前記スピーカで発声される。又、スピーカに出力された警報信号は、ブザー音等の警報音として鳴動される。
【０１１０】
なお、警報信号の出力は、ディスプレイ１５０及びカーナビが備えている図示しない、音声合成回路、或いはスピーカのいずれか１つであってもよい。前記ディスプレイ１５０での警告文意を表す、語句、文章、及びスピーカが出力する警告語句、警告文章、又は警報音は警報情報に相当する。
【０１１１】
本実施形態では、下記の特徴がある。
（１） 本実施形態の車両走行危険度評価システムは、道路情報を記憶する外部記憶装置１４０（道路情報記憶手段）と、車両の現在位置を取得する位置検出器１２０（現在位置取得手段）を備える。又、前記システムは、現在位置から目的地までの走行予定経路を、付与された探索条件の下で道路情報に基づいて設定するＣＰＵ１１１（走行予定経路設定手段）と、車両の重心位置関連情報を取得する情報入力手段１１６とを備える。又、システムは、車両の車速を取得する車速センサ１２６（車速取得手段）と、走行予定経路上において、現在位置から先行き方向に位置する危険度評価位置を設定するＣＰＵ１１１（危険度評価位置設定手段）を備える。さらに、システムは、車両が設定された危険度評価位置に到達した際に、走行予定経路上であって、当該危険度評価位置よりも先行き方向に離間した危険度評価対象区間に対して、該危険度評価対象区間に関する前記道路情報に基づいた曲率半径と、前記重心位置関連情報と、前記危険度評価位置での車速に基づき、前記車両の危険度を評価するＣＰＵ１１１（危険度評価手段）を備える。そして、ＣＰＵ１１１（危険度評価手段）の評価結果を提示するディスプレイ１５０等（提示手段）を備える。
【０１１２】
この結果、本実施形態のシステムによれば、車両が道路の曲路を走行するとき、車両の重心位置に作用する遠心力の大きさと重心位置情報による車両の転倒危険性の評価を行うことができる。又、常に走行予定経路に沿って現在走行している位置より先行きの道路事情に応じた危険度評価、警報と安全限界速度を予め前もって運転者に提示することができる。
【０１１３】
（２） 本実施形態のシステムのＣＰＵ１１１（危険度評価手段）は、車両が設定された危険度評価位置に到達した際の車速が速くなるほど、或いは、危険度評価位置に到達した際の車速と、前記重心位置関連情報から得られる前記車両の運動量が大きいほど、危険度評価位置からの離間距離を長くした危険度評価対象区間に対して危険度を評価するようにしている。
【０１１４】
なお、仮に、危険度評価位置と危険度評価対象区間との離間距離が車速に関係なく一定の場合、車速が速くなると、危険度評価対象区間に車両が到達する時間は短くなり、危険度の評価がされた危険度対象区間に対応する運転者の処置が遅れる可能性がある。
【０１１５】
それに対して、本システムによれば、設定された危険度評価位置に到達した際の車速が速いほど、現在速度を継続すれば危険である場合に、危険度評価対象区間に車両が到達する時間は長くなり、危険度評価位置からの離間距離を長くした危険度評価対象区間に対応して、ブレーキ操作による車両の減速対応が可能となり、すなわち、該危険度対象区間に対応する運転者の処置の遅れがなくなる。
【０１１６】
又、車両の運動量が大きいほど、ブレーキ操作による減速距離が長くなるが、危険度評価位置からの離間距離を長くすることにより、該危険度評価対象区間に進入する前に、ブレーキ操作による車両の減速対応が可能となる。
【０１１７】
又、危険度評価位置に到達した際の車速が速いほど、又は車両の運動量が大きいほど、区間距離を先行き方向へ長くした危険度評価対象区間の危険度の評価を行うことができる。
【０１１８】
（３） 本実施形態のシステムは、ＣＰＵ１１１（危険度評価位置設定手段）は、危険度評価位置を先行き方向に複数設定する。又、ＣＰＵ１１１（危険度評価部１１５）は、危険度評価手段として、順次危険度評価位置に車両が達する毎に、各危険度評価位置と所定距離（Ｋ・d）離間した危険度評価対象区間における車両の状態の危険度の評価を行う。
【０１１９】
この結果、本実施形態によれば、先行き方向に複数設定した危険度評価位置に車両が達する毎に、危険度評価位置と所定距離離間した危険度評価対象区間における車両の状態の危険度の評価を行うことができる。
【０１２０】
（４） 本実施形態のシステムでは、危険度評価部１１５（危険度評価手段）は、危険度評価位置に前記車両が達する度に、車両の危険度の評価が行われた前回の危険度評価対象区間と、一部が重なる新たな危険度評価対象区間において、車両の危険度を評価する。この結果、本実施形態によれば、曲路において、曲路部の上に危険度評価対象区間が設定されないことを防止でき、順次危険度評価対象区間が、先に行われた危険度評価対象区間と一部の重なりがない場合に比較して、正しく危険度の評価を行うことができる。
【０１２１】
（５） 本実施形態のシステムでは、危険度評価部１１５（危険度評価手段）は、危険度評価対象区間に関する前記道路情報に基づいた曲率半径Ｒｎと、重心高さｈ（重心位置関連情報）と、危険度評価位置での車速に基づいた車両に作用する遠心力に基づいて車両の安全限界速度を算出する。又、ディスプレイ１５０（提示手段）は、前記安全限界速度を提示する。この結果、本実施形態のシステムによれば、この結果、本実施形態によれば、車両が走行する道路の曲率半径に基づいて、危険度評価位置での車速で、車両の重心に作用する遠心力に関する危険度を提示することができる。
【０１２２】
（６） 本実施形態のシステムでは、危険度評価位置での車両の車速が安全限界速度を超えている場合、ディスプレイ１５０等（提示手段）が、警報情報を提示する。この結果、運転者に対して、危険度評価位置での車両の車速が、危険度評価位置よりも遠位に位置する危険度評価対象区間での安全限界速度を超えている場合、早期に運転者に警告できるため、早期に運転者は、車速の減速措置を取らせることができる。
【０１２３】
（第１実施形態の変形）
第１実施形態では、計量台３２の水平面３２ａ上に、傾斜ブロックを載置したが、水平面３２ａを有する水平計量台と、左右幅方向において、いずれか一方に傾斜する傾斜面を有する傾斜計量台との計２台の計量台から計量部３０を構成してもよい。この場合、両計量台には、前記実施形態の計量台と同様の個数及び配置で荷重センサをそれぞれ配置するものとする。
【０１２４】
又、水平計量台には、図７に示すように、「計量台３２の測定の変形例」で説明した測距センサＳ１，Ｓ２を、同様に配置する。又、傾斜計量台の傾斜面の傾斜角度をθとする。
【０１２５】
一方、傾斜計量台には、図６に示すように、車両の載り込み方向とは直交する方向（すなわち、左右方向）において、いずれか一方の片側に測距センサＳ３を配置する。図６では右側に測距センサＳ３が配置されている。この測距センサＳ３と傾斜計量台の右側のロードセル列の中心位置Ｐ７までの距離をｊ１とする。傾斜角度θ、ｊ１は既知の値であり、メモリ５３に記憶されている。
【０１２６】
上記のように構成された計量部３０を使用して、車両を計量する場合、車両を水平計量台に載り込ませて、前記図７で説明したことと同様に、各測距センサＳ１，Ｓ２と各タイヤＴ迄の各距離ｍ１，ｍ２を、測距センサＳ１，Ｓ２により測距するとともに、水平計量台の荷重センサにより、Ｗ１，Ｗ２を測定する。そして、これらの測定値より、「計量台３２の測定の変形例」と同様に前記式（２２）〜式（２９）から、左右車輪の中心距離ｂと、左右車輪の中心距離ｂの中に存在する重心位置ｘを重量値測定部５５ａは算出し、これらの算出結果をメモリ５３に記憶する。なお、タイヤ幅ｔは既知とし、メモリ５３に記憶されている。
【０１２７】
次に、傾斜計量台に車両を載り込ませる。この場合は、車両が前記実施形態と同様の傾斜姿勢を取るように載り込ませる。なお、この場合、車両は、前記実施形態で説明した仮想傾斜面Ａ上に位置して傾斜姿勢となることと同様であるため、説明の便宜上、図６を参照して説明する。ここでは、説明の便宜上、Ａを単に傾斜面という。
【０１２８】
上記のようにして、車両を傾斜計量台に載り込ませて、車両の右側の車輪列の中心が、傾斜計量台上で図６に示すように傾斜面Ａ上のＰ６”の位置に載り込んだとする。この場合、Ｐ６”の位置は、下記のように測距センサＳ３の測定によって、測距センサＳ３と右側の車輪迄の距離ｊ２が測距される。そして、該距離ｊ２とタイヤ幅ｔの値に基づいて、重量値測定部５５ａは、傾斜方向に沿った距離ｊ２＋ｔ／２を算出する。又、重量値測定部５５ａは、下式（３８）により、Ｐ６１Ｐ７の距離を算出する。なお、ここでのＰ６１は、傾斜計量台において、前記実施形態のＰ６”に相当する位置から垂線が降ろされて水平傾斜台の水平面と交差点に掛かる荷重合計値Ｗｂの位置である。
【０１２９】
ｊ２＋ｔ／２＝（Ｐ６１Ｐ７／ｃｏｓθ＋ｊ１・ｃｏｓθ） ……（３８）
前記式（３８）により、Ｐ６１Ｐ７、すなわち、車両が水平姿勢の場合における右側の車輪列の中心から右側のロードセル列の迄の距離が算出される。
【０１３０】
又、記憶した左右車輪の中心距離ｂ、重心位置ｘ、及び傾斜計量台で測定されたＷ１’（傾斜時の左側のロードセル列のロードセルに発生した合計荷重）、Ｗ２’（傾斜時の右側のロードセル列のロードセルに発生した合計荷重）、傾斜角度θ，距離ａ，合計荷重Ｗ１，Ｗ２，及び総荷重Ｗｔは、地上測定部１０から車両走行危険度評価システム１００に出力される。
【０１３１】
上記のように水平計量台と傾斜計量台から計量部３０を構成しても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
（第２実施形態）
次に、第２実施形態を図１（ｂ）、図、９、図１０（ｂ）、図１３、図１４等を主に参照して説明する。本実施形態では、ハードウエア構成が第１実施形態とは下記のように異なっている。
【０１３２】
第１実施形態では、車両走行危険度評価システム１００のＣＰＵ１１１が重心位置情報算出部１１４の機能を有するようにしたが、本実施形態では、図１（ｂ）に示すように、ＣＰＵ１１１の重心位置情報算出部１１４の機能が省略され、その代わりに地上測定部１０の演算制御装置５２のＣＰＵ５５が、重量値測定部５５ａの他に重心位置情報算出部５５ｂの機能を有する。他の構成は、第１実施形態のハードウエア構成と同一のため、第１実施形態と同一構成については、同一符号を付してその説明を省略する。重心位置情報算出部５５ｂは、重心位置情報算出手段に相当する。
【０１３３】
そして、本実施形態では、重量値測定部５５ａにより、第１実施形態と同様に図９のフローチャートで示す処理が行われる。図９に示すフローチャートの処理が終了すると、ＣＰＵ５５（すなわち、重心位置情報算出部５５ｂ）は、図１３に示すフローチャートのＳ４１での処理を、図示しないＣＰＵ５５の図示しないＲＯＭに記憶された重心高さ算出プログラムを実行することにより重心高さｈを算出する。
【０１３４】
すなわち、ＣＰＵ５５は、図示しないＲＡＭに記憶した合計荷重Ｗ１，Ｗ２，Ｗ１'，Ｗ２'，重心位置ｘ，傾斜角度θ，距離ａ，ｂと、前記式（１９）〜式（２１）、式（９）を使用して重心高さｈを算出する。
【０１３５】
ＣＰＵ５５は算出した重心高さｈ、重心位置ｘ，傾斜角度θ，距離ａ，ｂ，合計荷重Ｗ１，Ｗ２，Ｗ１'，Ｗ２'，総荷重Ｗｔを、情報出力手段７０、通信ケーブル７２、情報入力手段１１６を介して、車両走行危険度評価システム１００に出力する。重心高さｈ、重心位置ｘ，傾斜角度θ，距離ａ，ｂ，合計荷重Ｗ１，Ｗ２，Ｗ１'，Ｗ２'，総荷重Ｗｔは、ＣＰＵ１１１により、制御回路１１０のＲＡＭ１１３に記憶される。重心高さｈ、重心位置ｘ，傾斜角度θ，距離ａ，ｂ，合計荷重Ｗ１，Ｗ２，Ｗ１'，Ｗ２'，総荷重Ｗｔは重心位置関連情報に相当する。
【０１３６】
図１４のＳ２１及びＳ２２は、制御回路１１０のＲＯＭ１１２に記憶された走行予定経路の設定（探索）プログラムにより、ＣＰＵ１１１が行う処理である。このＳ２１、Ｓ２２の処理は、第１実施形態の図１０（ａ）のＳ２１，Ｓ２２と同じ処理のため、説明を省略する。Ｓ２１，Ｓ２２での探索結果及び設定された走行予定経路に関する道路情報は第１実施形態と同様にＲＡＭ１１３に記憶される。ＣＰＵ１１１は、走行予定路設定手段に相当する。
【０１３７】
そして、運転者により、操作スイッチ群１３０の操作により危険度評価プログラムが起動されると、該プログラムに従って第１実施形態と同様の図１０（ｂ）のフローチャートで示す危険度評価処理を行う。
【０１３８】
上記のように構成された第２実施形態は、第１実施形態と異なり、車両走行危険度評価システム１００の制御回路１１０に、重心位置情報算出部を備えていなくても、地上測定部１０側で、重心高さｈ等の車両の重心位置関連情報が算出されて、情報入力手段を介して車両走行危険度評価システム１００の制御回路１１０できるため、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１３９】
なお、本発明の実施形態は前記実施形態に限定されるものではなく、下記のように変更しても良い。
・ 前記各実施形態では、車両の左右の車輪に対応して、左輪用傾斜ブロック、及び右輪用傾斜ブロックを設けた。この代わりに、左右傾斜ブロックを互いに連結するようにして、上記左輪用傾斜ブロック、右輪用傾斜ブロックよりも長い横幅を有する１軸に共通の傾斜ブロックを形成したものを使用してもよい。
【０１４０】
・ 前記各実施形態では、前記傾斜ブロックは計量台３２に対してボルト止め等により、着脱自在にしてもよい。そして、貨物自動車の形式の相違による車輪の配置と対応するように予め前記傾斜ブロックの計量台３２の装着位置を、該形式に合わせて複数用意しておき、前記ボルトの締め付け、及び締め付け解除により、該形式に合わせて傾斜ブロックの装着位置を適宜変更できるようにしてもよい。併せて、貨物自動車の車軸数（すなわち、タイヤ数）に併せて、傾斜ブロックの数を増減するように変更してもよい。
【０１４１】
・ 前記各実施形態では、ロードセルは、ストレインゲージ式の圧縮型起歪部を持つロードセルを使用したが、磁歪式、静電容量型、弦振動式又はジャイロスコープ式のロードセルに変更してもよい。
【０１４２】
・ 前記計量台に傾斜ブロックを設ける代わりに、計量台上に車両積載面を有する車両積載台を設けるとともに、該車両積載台と計量台間にモータによる電動式昇降装置、或いは油圧ジャッキ等よりなる車両積載面傾斜装置を設けて、前記車両積載面傾斜装置により水平姿勢の計量台上で車両積載台のみを所定の角度に傾斜させる構成としてもよい。この場合、計量台上での車両の車輪位置の測定値及び車両積載面が水平な場合と、所定の角度に車両積載面を傾斜させた場合の計量台の荷重センサの荷重信号の測定値に基づいて車両の重心位置を求めるようにしてもよい。また、車両積載台のみを２種類の所定の角度θ１とθ２に傾斜させる構成としてもよい。この場合、計量台での車両の車輪位置の測定値及び車両積載面が所定の角度θ１の場合とθ２の角度に傾斜させた場合の計量台の荷重センサの荷重信号の測定値に基づいて車両の重心位置を求めるようにしてもよい。
【０１４３】
・ 第１実施形態及び第２実施形態の計量部３０ではデジタル荷重信号を出力するデジタル荷重センサを用いたが、アナログ値を出力するアナログ荷重センサ（ロードセル）を用いてもよい。この場合、演算制御装置５２側に、増幅器及びＡ／Ｄ変換器を設けて、アナログ荷重センサのアナログ荷重信号を、対応する増幅器により増幅してＡ／Ｄ変換器によりデジタル荷重信号に変換し、演算制御装置５２に入力する。
【０１４４】
・ 前記各実施形態では、地上測定部１０と、車両走行危険度評価システム１００との情報の伝達を、有線、無線、或いは、ＵＳＢメモリを使用するようにしたが、これらに限定するものではなく、磁気カード、ＩＣカード等の可搬情報媒体を利用して行っても良い。この場合、車両走行危険度評価システム１００の情報出力手段、及び車両走行危険度評価システム１００の情報入力手段としては、前記カードを書き込み、及び読み出し可能なカードリーダとし、前記可搬情報媒体に重量位置関連情報、或いは重心位置関連情報を一旦、地上測定部１０のカードリーダで可搬情報媒体に書き込みした後、車両走行危険度評価システム１００のカードリーダで読み込みする。
【０１４５】
・ 図１０（ｂ）のＳ３７では、安全限界速度Ｖｎに対して余裕度Ｄを考慮した１−Ｄを乗算して、車速Ｂと比較したが、１−Ｄを乗算することなく、安全限界速度Ｖｎと車速Ｂとを比較するようにしてもよい。
【０１４６】
・ 前記実施形態では、計量部３０で計量される車両は、全輪数×駆動輪数＝６×２で、かつ前１軸、後２軸である貨物自動車（ワンデフ車）の計量が可能になっているが、傾斜ブロックの配置位置や、ブロック数は車種の仕様に併せて新たに着脱して変更してもよい。
【０１４７】
又、駆動車２００（トラクター）と荷台車３００（トレーラ）からなる貨物車両の場合、図１５（ａ）、（ｂ）に示すようにして計量してもよい。図１５（ａ）は、計量台３２の水平面３２ａ上に荷台車３００を積載した状態とする。このとき、駆動車２００は、計量台３２上には積載されず、計量台３２の水平面３２ａと同じ高さの地表面上に位置させる。次に、図１５（ｂ）に示すように、荷台車３００の第１軸〜第３軸のタイヤＴをそれぞれ、傾斜ブロック３６Ａ〜３６Ｃ、傾斜ブロック３７Ａ〜３７Ｃ上の上面に載せた状態にする。なお、説明の便宜上、図１５（ａ）、（ｂ）では、傾斜ブロック３６Ａ〜３６Ｃのみ図示されている。
【０１４８】
・ 又、図１６に示すように、駆動車２００と荷台車３００の全体を計量する場合は、駆動車２００と、荷台車３００とが連結された状態で、積載可能な水平面３２ａを有する計量台３２としてもよい。この場合、図１６に示すように、例えば、計量台３２の長手方向の中央部にさらに、長手方向とは直交する方向に、第５荷重センサＬＣ５及び第６荷重センサＬＣ６を配置するものとする。第５荷重センサＬＣ５、第６荷重センサＬＣ６の構造は、第１荷重センサＬＣ１と同一構成とする。
【０１４９】
又、図１６の計量台３２では、駆動車２００の前輪（タイヤ）と後輪（タイヤ）とが、傾斜ブロック３６Ａ、３７Ａ、３６Ｂ、３７Ｂに載ることができるように配置され、荷台車３００の第１軸のタイヤＴが傾斜ブロック３６Ｃ、３７Ｃ、３６Ｄ、３７Ｄ、３６Ｅ、３７Ｅに載ることができるように配置されている。なお、説明の便宜上、図１６では、傾斜ブロック３６Ａ〜３６Ｅのみ図示されている。
【０１５０】
・ 第１実施形態、及び第２実施形態の地上測定部１０の構成は、例示であり、車両の重量が測定でき、車両の重心位置関連情報を生成できるものであれば限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１５１】
１００…車両走行危険度評価システム、
１１１…ＣＰＵ（走行予定路設定手段、危険度評価位置設定手段）、
１１４…重心位置情報算出部、
１１５…危険度評価部（危険度評価手段）、１１６…情報入力手段、
１２０…位置検出器（現在位置取得手段）、
１２６…車速センサ（車速取得手段）、
１４０…外部記憶装置（道路情報記憶手段）、
１５０…ディスプレイ（提示手段）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路情報を記憶する道路情報記憶手段と、車両の現在位置を取得する現在位置取得手段と、前記現在位置から目的地までの走行予定経路を、付与された探索条件の下で前記道路情報に基づいて設定する走行予定路設定手段と、前記車両の重心位置関連情報を取得する情報入力手段と、前記車両の車速を取得する車速取得手段と、前記走行予定経路上において、前記現在位置から先行き方向に位置する危険度評価位置を設定する危険度評価位置設定手段と、前記車両が前記設定された危険度評価位置に到達した際に、前記走行予定経路上であって、当該危険度評価位置よりも先行き方向に離間した危険度評価対象区間に対して、該危険度評価対象区間に関する前記道路情報に基づいた曲率半径と、前記重心位置関連情報と、前記危険度評価位置での車速に基づき、前記車両の危険度を評価する危険度評価手段と、前記危険度評価手段の評価結果を提示する提示手段を備えたことを特徴とする車両走行危険度評価システム。
【請求項２】
前記危険度評価手段は、前記車両が前記設定された危険度評価位置に到達した際の車速が速くなるほど、或いは、前記危険度評価位置に到達した際の車速と、前記重心位置関連情報から得られる前記車両の運動量が大きいほど、前記危険度評価位置からの離間距離を長くした危険度評価対象区間に対して危険度を評価することを特徴とする請求項１に記載の車両走行危険度評価システム。
【請求項３】
前記危険度評価位置設定手段は、前記危険度評価位置を先行き方向に複数設定し、
前記危険度評価手段は、順次前記危険度評価位置に車両が達する毎に、各危険度評価位置と所定距離離間した前記危険度評価対象区間における前記車両の危険度の評価を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両走行危険度評価システム。
【請求項４】
前記危険度評価手段は、前記危険度評価位置に前記車両が達する度に、前記車両の危険度の評価が行われた前回の危険度評価対象区間と、一部が重なる新たな危険度評価対象区間において、前記車両の危険度を評価することを特徴とする請求項３に記載の車両走行危険度評価システム。
【請求項５】
前記危険度評価手段は、前記危険度評価対象区間に関する前記道路情報に基づいた曲率半径と、前記重心位置関連情報と、前記危険度評価位置での車速に基づいた前記車両に作用する遠心力に基づいて前記車両の安全限界速度を算出し、
前記提示手段は、前記安全限界速度を提示することを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載の車両走行危険度評価システム。
【請求項６】
前記提示手段は、前記危険度評価位置の車速が前記安全限界速度を超えている場合、警報情報を提示することを特徴とする請求項５に記載の車両走行危険度評価システム。
【請求項１】
道路情報を記憶する道路情報記憶手段と、車両の現在位置を取得する現在位置取得手段と、前記現在位置から目的地までの走行予定経路を、付与された探索条件の下で前記道路情報に基づいて設定する走行予定路設定手段と、前記車両の重心位置関連情報を取得する情報入力手段と、前記車両の車速を取得する車速取得手段と、前記走行予定経路上において、前記現在位置から先行き方向に位置する危険度評価位置を設定する危険度評価位置設定手段と、前記車両が前記設定された危険度評価位置に到達した際に、前記走行予定経路上であって、当該危険度評価位置よりも先行き方向に離間した危険度評価対象区間に対して、該危険度評価対象区間に関する前記道路情報に基づいた曲率半径と、前記重心位置関連情報と、前記危険度評価位置での車速に基づき、前記車両の危険度を評価する危険度評価手段と、前記危険度評価手段の評価結果を提示する提示手段を備えたことを特徴とする車両走行危険度評価システム。
【請求項２】
前記危険度評価手段は、前記車両が前記設定された危険度評価位置に到達した際の車速が速くなるほど、或いは、前記危険度評価位置に到達した際の車速と、前記重心位置関連情報から得られる前記車両の運動量が大きいほど、前記危険度評価位置からの離間距離を長くした危険度評価対象区間に対して危険度を評価することを特徴とする請求項１に記載の車両走行危険度評価システム。
【請求項３】
前記危険度評価位置設定手段は、前記危険度評価位置を先行き方向に複数設定し、
前記危険度評価手段は、順次前記危険度評価位置に車両が達する毎に、各危険度評価位置と所定距離離間した前記危険度評価対象区間における前記車両の危険度の評価を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両走行危険度評価システム。
【請求項４】
前記危険度評価手段は、前記危険度評価位置に前記車両が達する度に、前記車両の危険度の評価が行われた前回の危険度評価対象区間と、一部が重なる新たな危険度評価対象区間において、前記車両の危険度を評価することを特徴とする請求項３に記載の車両走行危険度評価システム。
【請求項５】
前記危険度評価手段は、前記危険度評価対象区間に関する前記道路情報に基づいた曲率半径と、前記重心位置関連情報と、前記危険度評価位置での車速に基づいた前記車両に作用する遠心力に基づいて前記車両の安全限界速度を算出し、
前記提示手段は、前記安全限界速度を提示することを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか１項に記載の車両走行危険度評価システム。
【請求項６】
前記提示手段は、前記危険度評価位置の車速が前記安全限界速度を超えている場合、警報情報を提示することを特徴とする請求項５に記載の車両走行危険度評価システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−３８２３８（Ｐ２０１２−３８２３８Ａ）
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１８０１７０（Ｐ２０１０−１８０１７０）
【出願日】平成２２年８月１１日（２０１０．８．１１）
【出願人】（０００２０８４４４）大和製衡株式会社 (535)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年２月２３日（２０１２．２．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月１１日（２０１０．８．１１）
【出願人】（０００２０８４４４）大和製衡株式会社 (535)
【Ｆターム（参考）】
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