重心位置推定装置、車両、および重心位置推定方法、並びにプログラム
【課題】被牽引車の前後の重心の偏りに影響されることなく被牽引車の左右の重心の偏りを正しく推定することを自動的に実行する。
【解決手段】車両の偏り荷重値を所定のサンプリング周期毎に記憶する偏り荷重値記憶部２８と、エアベローズ内の空気圧の変化に応じ、荷台への貨物の積載開始を判定すると共に、荷台への貨物の積載開始を判定したときからの空気圧の変化に応じ、荷台への貨物の積載完了を判定する偏り荷重値取得部２９とを有し、偏り荷重値取得部２９は、積載完了と判定した時刻とその所定期間前の時刻との間に偏り荷重値記憶部２８に記憶された偏り荷重値のサンプリング値の平均値から積載開始と判定した時刻とその所定期間前の時刻との間に偏り荷重値記憶部２８に記憶された偏り荷重値のサンプリング値の平均値を減算する左右重心位置推定装置２０を構成する。
【解決手段】車両の偏り荷重値を所定のサンプリング周期毎に記憶する偏り荷重値記憶部２８と、エアベローズ内の空気圧の変化に応じ、荷台への貨物の積載開始を判定すると共に、荷台への貨物の積載開始を判定したときからの空気圧の変化に応じ、荷台への貨物の積載完了を判定する偏り荷重値取得部２９とを有し、偏り荷重値取得部２９は、積載完了と判定した時刻とその所定期間前の時刻との間に偏り荷重値記憶部２８に記憶された偏り荷重値のサンプリング値の平均値から積載開始と判定した時刻とその所定期間前の時刻との間に偏り荷重値記憶部２８に記憶された偏り荷重値のサンプリング値の平均値を減算する左右重心位置推定装置２０を構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重心位置推定装置、車両、および重心位置推定方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
運転操作に伴う車両の挙動を推定し、車両が安定して走行できるような運転操作を励行することは安全運転の上で重要である。ここで運転操作に伴う車両の挙動を推定するために、車両の重心位置を特定することが有用である。このとき乗用車では、運転者が一人で乗車しているときと、乗車定員の上限人数で乗車しているときとで重心位置は多少の変化はするものの運転操作に伴う車両の挙動に変化を生じさせるほどではない。一方、トラックなどの貨物車両では、積載貨物の状態に応じて車両の重心位置が大きく変化する。
【０００３】
特に、貨物がコンテナである場合、一般的に、コンテナは荷主が所有するものであり、通常、コンテナへの貨物の積載は、運送業者の監視下では行われない。さらに、コンテナは荷主によって封印が施される。このため運送業者が荷主の許可を得ずコンテナを開封することはできない。したがって、運送業者側では、目視によってコンテナ内の貨物の積載状況を確認することは困難である。
【０００４】
しかしながら、コンテナ内の積荷の偏りが運転に大きく影響する。たとえばコンテナ内の積荷がこのコンテナを積載した車両の進行方向に対して左右のいずれか一方に大きく偏っているような場合（以下では、単に「左右」といえば進行方向に対して「左右」であることとする。）、コンテナを積載した車両の重心位置も左右のいずれか一方に大きく偏ることになる。この場合、車両の運転者は、重心位置が偏っている側の反対側への旋回については左右方向の傾斜角度が大きくならないように注意深く配慮しながら運転を行う必要がある。
【０００５】
このような問題を解決するために、たとえば特許文献１では、車両が牽引車と被牽引車とからなる連結車である場合、牽引車の左右に設けた車高センサによって、被牽引車を牽引車に連結する際の牽引車の姿勢変化（左右の傾き）が検出され、この姿勢変化の大きさに応じて被牽引車の重心位置の左右への偏りの大きさが判定される。そして、被牽引車の積荷に左右の偏りが生じている場合、これを判定して運転者に警告を行ったり、牽引車の減速を行うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１６６７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、被牽引車を牽引車に連結する際の牽引車の姿勢変化（左右の傾き）の大きさに応じて被牽引車の重心位置の左右への偏りの大きさを判定することはできるが、被牽引車における進行方向に対して前後（以下では、単に「前後」といえば進行方向に対して「前後」であることとする。）の積荷の偏りは判定できない。これにより以下のような問題が生ずる。
【０００８】
たとえば被牽引車の前方に積荷が偏り、これにより重心が大きく被牽引車の前方に偏っている場合には、牽引車の車輪が荷重の多くを支えるため、牽引車にかかる荷重は大きくなる。このような状態では、被牽引車を牽引車に連結した際の牽引車の姿勢変化は大きく、実際の被牽引車の左右の重心の偏りをほぼ正しく推定することが可能である。
【０００９】
これに対し、たとえば被牽引車の後方に積荷が偏り、これにより重心が大きく被牽引車の後方に偏っている場合には、被牽引車自体の車輪が荷重の多くを支えるため、牽引車にかかる荷重は小さくなる。このような状態では、被牽引車を牽引車に連結した際の牽引車の姿勢変化は小さく、実際の被牽引車の左右の重心の偏りを正しく推定することはできない。
【００１０】
本発明は、このような背景の下に行われたものであって、車両の前後の重心の偏りに影響されることなく車両の左右の重心の偏りを正しく推定することができる重心位置推定装置、車両、および重心位置推定方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一つの観点は、重心位置推定装置としての観点である。本発明の重心位置推定装置は、荷台とエアベローズとを有し、貨物が荷台に積載されることにより車高が所定の高さよりも沈むときにはエアベローズ内の空気圧を制御して車高を所定の高さに保つように調整される車両の重心位置を推定する重心位置推定装置において、車両の偏り荷重値を所定のサンプリング周期毎に記憶する偏り荷重値記憶手段と、エアベローズ内の空気圧の変化に応じ、荷台への貨物の積載開始を判定する第一の判定手段と、第一の判定手段が荷台への貨物の積載開始を判定したときからの空気圧の変化に応じ、荷台への貨物の積載完了を判定する第二の判定手段と、第二の判定手段が積載完了と判定した時刻とその所定期間前の時刻との間に偏り荷重値記憶手段に記憶された偏り荷重値のサンプリング値の平均値から第一の判定手段が積載開始と判定した時刻とその所定期間前の時刻との間に偏り荷重値記憶手段に記憶された偏り荷重値のサンプリング値の平均値を減算する偏り荷重値取得手段と、を有するものである。
【００１２】
さらに、第一の判定手段が荷台への貨物の積載開始を判定したときから所定の時間以内に第二の判定手段が荷台への貨物の積載完了を判定しないときには、第一の判定手段の判定結果を無効とすることができる。
【００１３】
さらに、偏り荷重値取得手段の減算結果が所定の閾値以上、または超えているときには、警報を発出する警報手段を有することができる。
【００１４】
本発明の他の観点は、車両としての観点である。本発明の車両は、本発明の重心位置推定装置を有するものである。
【００１５】
本発明のさらに他の観点は、重心位置推定方法としての観点である。本発明の重心位置推定方法は、荷台とエアベローズとを有し、貨物が荷台に積載されることにより車高が所定の高さよりも沈むときにはエアベローズ内の空気圧を制御して車高を所定の高さに保つように調整される車両の重心位置を推定する重心位置推定装置の重心位置推定方法において、車両の偏り荷重値を所定のサンプリング周期毎に記憶する偏り荷重値記憶ステップと、エアベローズ内の空気圧の変化に応じ、荷台への貨物の積載開始を判定する第一の判定ステップと、第一の判定ステップにより荷台への貨物の積載開始が判定されたときからの空気圧の変化に応じ、荷台への貨物の積載完了を判定する第二の判定ステップと、第二の判定ステップにより積載完了と判定された時刻とその所定期間前の時刻との間に偏り荷重値記憶ステップにより記憶された偏り荷重値のサンプリング値の平均値から第一の判定ステップにより積載開始と判定された時刻とその所定期間前の時刻との間に偏り荷重値記憶ステップにより記憶された偏り荷重値のサンプリング値の平均値を減算する偏り荷重値取得ステップと、を有するものである。
【００１６】
本発明のさらに他の観点は、プログラムとしての観点である。本発明のプログラムは、情報処理装置に、本発明の重心位置推定装置の機能を実現させるものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、車両の前後の重心の偏りに影響されることなく車両の左右の重心の偏りを正しく推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態の連結車の全体構成図である。
【図２】図１の牽引車に搭載される左右重心位置推定装置のブロック構成図である。
【図３】図１の牽引車および被牽引車の要部構成を示す図である。
【図４】図２の左右重心位置推定部および前後重心位置推定部で用いるエアベローズ圧力と第５輪荷重との対応関係を示す図である。
【図５】図２の左右重心位置推定部が出力する推定結果であり前荷、均等積、後荷の場合の推定結果を示す図である。
【図６】被牽引車の重心位置、車両連結総重量、第５輪荷重、被牽引車軸荷重、第５輪荷重点から重心点まで距離（Ｌ２）、および係数の対応関係を実測した結果を示す図である。
【図７】図６の実測結果の横軸に第５輪荷重をとり縦軸に係数をとったグラフで示す図である。
【図８】左右重心位置推定装置の左右重心位置推定処理を示すフローチャートである。
【図９】図２の表示部の表示例（テキスト表示）を示す図である。
【図１０】図２の表示部の表示例（図形表示）を示す図である。
【図１１】図２の表示部の表示例（テキスト表示＋図形表示）を示す図である。
【図１２】図８のステップＳ２までの処理を自動化するためのトリガ１，２を示す図である。
【図１３】図８のステップＳ２までの処理を自動化するための処理を示すフローチャートである。
【図１４】比較例として図８のステップＳ２までの処理を運転者が手動で行う場合を説明するためのフローチャートである。
【図１５】その他の実施の形態における警報表示の例(その１)を示す図である。
【図１６】その他の実施の形態における警報表示の例(その２)を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（概要）
本発明の重心位置推定装置は、運送業者側で、貨物の重心位置が目視確認できない場合に有効である。よって、以下の説明では、運送業者が荷主の許可無しに積荷の状態を目視確認できないコンテナなどを積載することを主な業務とする連結車１を例示して説明する。しかしながら本発明の重心位置推定装置は、連結車１以外の貨物車両においても適用することができ、本発明の適用範囲を連結車１に限定するものではない。
【００２０】
連結車１は、図１に示すように、牽引車２と被牽引車３とがカプラ４を介して連結された車両である。被牽引車３に積み込まれた荷物(コンテナなど)の状態を外部から目視確認することはできない。このため、連結車１は、カプラ４にかかる荷重である第５輪荷重と牽引車前輪５および牽引車後輪６の左右にかかる荷重の偏りを検出することにより被牽引車３の左右の重心位置の偏りを推定する。さらに、連結車１は、第５輪荷重と車体総重量を用いて被牽引車３の前後の重心位置の偏りを推定することにより、左右の重心位置の偏りの推定結果を補正する。この補正結果は、連結車１のユーザ（運転者など）が認識できるように運転席の計器パネルなどに表示される。
【００２１】
（構成）
連結車１は、牽引車２、被牽引車３から構成される。牽引車２は、説明を分り易くするために、カプラ４、牽引車前輪５、牽引車後輪６、および牽引車シャーシ７を図示する。また、被牽引車３は、説明を分り易くするために、被牽引車輪８，９および被牽引車シャーシ１０を図示する。請求項でいう「荷台」は、被牽引車シャーシ１０に相当する。
【００２２】
牽引車２は、不図示のエンジンを搭載し、カプラ４を介して被牽引車３に連結され、牽引車後輪６を駆動輪として走行する。また、牽引車２は、左右重心位置推定装置２０を搭載する。
【００２３】
被牽引車３は、荷物を搭載するスペースを有し、カプラ４を介して牽引車２に連結される。また、被牽引車３は、被牽引車輪８，９を有する。図１に示した被牽引車３は、２軸（２組の被牽引車輪８，９を有する。）であるが３軸のものもある。なお、被牽引車３は、牽引車２に連結されていないときには、不図示のランディングギヤによって水平を保ち自立することができる。また、カプラ４の中心（第５輪荷重点）から被牽引車輪８，９の中心（２軸の中心）までが被牽引車３のホイールベースである。
【００２４】
左右重心位置推定装置２０は、図２に示すように、変位センサ２１Ｒ，２１Ｌ、圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌ、左右重心位置推定部２３、前後重心位置推定部２４、補正演算部２５、表示部２６、および質量推定部２７により構成される。さらに、左右重心位置推定部２３は、偏り荷重値記憶部２８および偏り荷重値取得部２９を有する。
【００２５】
変位センサ２１Ｒ，２１Ｌは、牽引車後輪６のスタビライザ３０（図３で後述）の変位を検出する。
【００２６】
圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌは、牽引車２のエアベローズ３１Ｒ，３１Ｌ（図３で後述）の空気圧を検出する。なお、エアベローズ３１Ｒ，３１Ｌは、いわゆるエアサスペンションを構成し、不図示のエアタンクから空気が供給される。
【００２７】
左右重心位置推定部２３は、変位センサ２１Ｒ，２１Ｌおよび圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌの検出結果を入力として被牽引車３の左右の重心位置を推定する。
【００２８】
前後重心位置推定部２４は、圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌの検出結果および質量推定部２７の推定結果を入力として被牽引車３の前後の重心位置を推定する。
【００２９】
補正演算部２５は、左右重心位置推定部２３の推定結果および前後重心位置推定部２４の推定結果をそれぞれ入力し、左右重心位置推定部２３の推定結果を前後重心位置推定部２４の推定結果に応じて補正する。
【００３０】
表示部２６は、詳細には、表示制御部と表示画面とを有する。以下の説明では、表示制御部と表示画面とをまとめて表示部２６ということにする。表示部２６は、補正演算部２５によって補正された左右重心位置の推定結果を表示画面上に表示する。なお、表示部２６の表示画面は、牽引車２の運転席の計器パネルなどに配設される。
【００３１】
質量推定部２７は、特開２０００−７４７２７号公報などに記載されている方法を用いて連結車１の総重量（これを車両連結総重量という）を計算する。これによれば連結車１の質量を当該連結車１の加速度を計測することによって推定するので、牽引車２に連結される被牽引車３の如何にかかわらず牽引車２側で被牽引車３も含めた連結車１の質量を推定することができる。
【００３２】
偏り荷重値記憶部２８は、変位センサ２１Ｒ，２１Ｌの検出結果に基づいて計算される偏り荷重値を所定のサンプリング周期毎に記憶する。
【００３３】
偏り荷重値取得部２９は、後述する図１３のフローチャートのステップＳ２４，Ｓ２７，Ｓ２８の処理を行うことにより重心位置推定部２３が重心位置の推定計算に利用するための偏り荷重値を演算して取得する。
【００３４】
図３は、牽引車２および被牽引車３の要部構成を示す図である。牽引車２は、図３に示すように、スタビライザ３０、エアベローズ３１Ｒ，３１Ｌ、シャーシ支持部３２Ｒ，３２Ｌ、および車高センサ３３Ｒ，３３Ｌを有している。また、被牽引車は、キングピン３４を有している。被牽引車３のキングピン３４が牽引車２のカプラ４の中心部にある孔に挿入されることによって、牽引車２と被牽引車３とが連結される。また、符号４０は重心位置を示すマークである。なお、このマークは説明のために図示したもので、車両そのものに付されているものではない。また、符号５０は、被牽引車３が積載する荷物である。また、牽引車後輪６の進行方向に対して右側を牽引車後輪６Ｒとし、左側を牽引車後輪６Ｌとする。
【００３５】
また、エアベローズ３１Ｒ，３１Ｌは、牽引車２のエアサスペンションを構成し、被牽引車３に貨物が積載され、牽引車２のエアベローズ３１Ｒ，３１Ｌが貨物の重さによって沈み込み、牽引車２の車高が下がったことを車高センサ３３Ｒ，３３Ｌが検出したときには、不図示のエアサスペンション制御機能によって、エアベローズ３１Ｒ，３１Ｌ内の空気圧が調整され、所定の車高を保つように制御される。
【００３６】
なお、エアベローズ３１Ｒ，３１Ｌは互いに連通しており、個々のエアベローズ３１Ｒ，３１Ｌの空気圧が個別に制御されるようにはなっていない。すなわちいずれか一方のエアベローズ３１Ｒまたは３１Ｌに荷重が偏って沈み込むと他方のエアベローズ３１Ｌまたは３１Ｒに空気が移動して浮き上がる。これにより荷重の偏りの状態が牽引車２の車体の傾きに反映される。
【００３７】
（動作）
次に、左右重心位置推定装置２０の動作について説明する。左右重心位置推定部２３は、以下の方法により偏りの推定値を下記の式に従って算出する。式中、Ｘは、左右方向の重心位置の偏りを示し、Ｆｂは、第５輪荷重を示し、ＦS1は、牽引車後輪６の偏り荷重を示し、ＦS2は、牽引車前輪５の偏り荷重を示し、Ｌ１は、牽引車後輪６Ｒと牽引車後輪６Ｌとの間隔（リアトレッド）を示している。このときに左右方向の重心位置の偏りＸは、
Ｘ＝［（ＦS1＋ＦS2）／Ｆｂ］・Ｌ１／２
で求められる。
【００３８】
左右重心位置推定部２３は、第５輪荷重Ｆｂを圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌの検出結果から取得する。たとえば図４に示すように、エアベローズ圧力と第５輪荷重との対応関係は、予め求めることができる。したがって、左右重心位置推定部２３は、たとえば、図４のエアベローズ圧力と第５輪荷重との対応関係を不図示のメモリに予め記憶しておき、圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌの各検出結果を加算して得られるエアベローズ圧力から第５輪荷重Ｆｂを取得することができる。エアベローズ圧力から第５輪荷重Ｆｂを取得することについては後述する前後重心位置推定部２４においても同様である。すなわち、後述する前後重心位置推定部２４においても図４のエアベローズ圧力と第５輪荷重との対応関係を不図示のメモリに予め記憶している。
【００３９】
また、左右重心位置推定部２３は、牽引車後輪６の偏り荷重ＦS1をスタビライザ３０に取付けられている変位センサ２１Ｒと変位センサ２１Ｌの検出結果の差分に基づき取得する。さらに、左右重心位置推定部２３は、牽引車前輪５の偏り荷重ＦS2を牽引車後輪６の偏り荷重ＦS1と等しいとする、あるいは牽引車前輪５の偏り荷重ＦS2を牽引車後輪６の偏り荷重ＦS1に所定の係数を乗じた値とする、などとすることができる。また、リアトレッドＬ１は、固定値であるので左右重心位置推定部２３のメモリに予め記憶しておき、左右重心位置推定部２３は、それをメモリから読み出して取得する。
【００４０】
図５は、左右重心位置推定部２３における被牽引車３内の荷物の積載状態が前荷、均等積、後荷である場合の偏りの推定値（縦軸）と偏りの真値（横軸）との関係を示している。前荷および均等積の場合には、一点鎖線で示すように、偏りの推定値と偏りの真値とはほぼ等しい。一方、後荷の場合には、二点鎖線で示すように、偏りの推定値は、偏りの真値と比較して著しく小さくなっている。したがって、後荷の場合は、これをそのまま左右重心位置推定結果として採用することは問題がある。そこで、左右重心位置推定装置２０は、前後重心位置推定部２４により被牽引車３の前後重心位置を推定し、その推定結果に基づいて、左右の重心位置の偏りの推定結果を補正する。
【００４１】
前後重心位置推定部２４は、以下に説明するようにして被牽引車３に積載されている荷物が後荷であるか否かを判定する。
【００４２】
連結車１の総重量（車両連結総重量という）をＡ（ｔ）とし、牽引車２の重量をＢ（ｔ）とし、第５輪荷重をＣ（ｔ）とすると、被牽引車輪８，９にかかる荷重（被牽引車軸荷重という）は、（Ａ−Ｂ−Ｃ）となる。ここで、仮に、被牽引車３の荷物が均等積されている場合、被牽引車輪８，９は２軸であることから
第５輪荷重：被牽引車輪８，９にかかる荷重＝１：２
となる。これを一般化すれば、
第５輪荷重：被牽引車軸荷重＝１：Ｎ（Ｎは軸数）
となる。たとえば３軸では、第５輪荷重：被牽引車軸荷重＝１：３になる。
【００４３】
したがって、２軸の場合には、第５輪荷重を２倍した値で、被牽引車輪８，９にかかる荷重を除算し、その除算結果が所定値を超えていれば、被牽引車３の荷物は後荷であると判定することができる。
【００４４】
図６は、前後方向の重心位置、第５輪荷重、被牽引車輪８，９にかかる荷重を第５輪荷重で除算した結果得られた値（以下、係数と称する）の関係を示している。Ｌ２は、図１に示すように、第５輪荷重点と重心点との間の距離である。この例では、車両連結総重量が２２．２ｔであり、牽引車２の重量が６．５ｔであり、被牽引車３のホイールベースは９ｍであるとする。図７は、図６の関係をグラフで示しており、横軸に第５輪荷重をとり、縦軸に係数をとったものである。
【００４５】
図６の例では、重心位置が「均等積」であるとき（Ｌ２＝６ｍ）に比べ、重心位置が１．５ｍ後ろにずれている位置（Ｌ２＝７．５ｍ）では、係数の値は“２．４”（＝被牽引車軸荷重（１３．０ｔ）／［第５輪荷重（２．７ｔ）×２］）である。よって、前後重心位置推定部２４は、係数の値が“２．４”よりも大きいか否かによって、被牽引車３が後荷（すなわち重心位置が後方にある状態）であるか否かを判断する。
【００４６】
なお、牽引車２の重量については、燃料残量によって多少の変動は生じるもののほぼ一定であり、図６の例では、６．５ｔに固定して考えることができる。一方、被牽引車３の重量については荷物の積載状況に応じて様々に変化する。よって、質量推定部２７は、車両連結総重量を得るため特開２０００−７４７２７号公報などに記載されている方法によりその都度、被牽引車３の重量を含む車両連結総重量を測定する。この方法を簡単に説明すると以下のとおりである。
【００４７】
牽引車２の駆動力をＦ、連結車１の車両質量（すなわち車両連結総重量）をＷ、路面勾配をθ、連結車１の車両加速度をα、重力加速度をｇ、連結車１の車両走行抵抗をμr Ｗ，連結車１の風圧抵抗をμc ＳＶ2、連結車１の回転部分相当質量をＷrとすると、
α＝ｇ〔Ｆ−（μr Ｗ＋μc ＳＶ2 ＋Ｗｓｉｎθ）〕／（Ｗ＋Ｗr ）
であり、さらに、ギヤ比Ａ，Ｂ二段についてそれぞれ駆動力をＦA 、ＦB とし、加速度をそれぞれαA 、αB とし、回転部分相当質量をそれぞれＷrA、ＷrBとするとき、車両質量Ｗは、
Ｗ＝〔ｇ（ＦA −ＦB ）−αA ＷrA＋αB ＷRb 〕／（αA −αB ）
である。このとき、牽引車２の駆動力Ｆ、路面勾配θ、連結車１の車両加速度α、連結車１の車両走行抵抗μr Ｗ，連結車１の風圧抵抗μc ＳＶ2については牽引車２側のみで測定可能である。また、連結車１の回転部分相当質量Ｗrについては、被牽引車輪８，９のタイヤの型式などから容易に取得できる。
【００４８】
このようにして、質量推定部２７は、被牽引車３に関わるパラメータを直接的に被牽引車３から取得する必要がなく車両連結総重量を推定することができる。
【００４９】
このように前後重心位置推定部２４により、後荷であるか否かが判定され、後荷である判定された場合、補正演算部２５は、左右重心位置推定部２３により推定された推定結果を補正する。具体的には、被牽引車軸荷重を牽引車２の第５輪荷重のＮ（Ｎは被牽引車３の車輪の軸数）倍で除算した結果を補正係数とし、補正演算部２５は、補正前の左右方向の重心位置の推定結果に対して補正係数を乗算することにより補正された左右方向の重心位置の推定結果を出力する。
【００５０】
次に、左右重心位置推定装置２０の左右重心位置推定処理について図８のフローチャートを参照して説明する。
【００５１】
ＳＴＡＲＴ：運転者のキー操作などにより、左右重心位置推定装置２０が起動されると、左右重心位置推定装置２０は、ステップＳ１の手続きに進む。
【００５２】
ステップＳ１：左右重心位置推定部２３は、変位センサ２１Ｒ，２１Ｌを０点補正してステップＳ２の手続きに進む。このとき、被牽引車３には、貨物が積載されていない状態である。すなわち、被牽引車３に貨物の積載が開始される以前に運転者は、不図示の変位センサリセットボタンを操作して変位センサ２１Ｒ，２１Ｌを０点補正し、被牽引車３の貨物の積載が完了すると運転者は、不図示の積載完了ボタンを操作する。運転者による積載完了ボタンの操作が行われると手続きはステップＳ２に進む。
【００５３】
なお、運転者が被牽引車３に貨物の積載が開始される時刻よりもかなり以前に変位センサリセットボタンを操作した場合、０点補正をした後に、たとえば周囲の温度条件が変化するなどしてスタビライザ３０が膨張または収縮することにより、０点補正に誤差が生じることも考えられる。よって、運転者が変位センサリセットボタンを操作するタイミングとしては、被牽引車３に貨物の積載が開始される直前が好ましい。
【００５４】
ステップＳ２：左右重心位置推定部２３は、変位センサ２１Ｒ，２１Ｌの変位値に基づいて偏り荷重値を取得し、圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌの圧力値に基づいてエアベローズ３１Ｒ，３１Ｌ内の空気圧値を取得してステップＳ３の手続きに進む。すなわち、変位センサ２１Ｒの変位値と変位センサ２１Ｌの変位値との差分に応じて偏り荷重値が取得できる。また、圧力センサ２２Ｒの空気圧値と圧力センサ２２Ｌの空気圧値との和によりエアベローズ３１Ｒ，３１Ｌ内の空気圧値が取得できる。
【００５５】
ステップＳ３：左右重心位置推定部２３は、牽引車２の左右の牽引車前輪５および牽引車後輪６それぞれの分担荷重を算出してステップＳ４の手続きに進む。
【００５６】
ステップＳ４：左右重心位置推定部２３は、ステップＳ２，Ｓ３で取得した各種の値に基づいて補正前の左右重心位置推定（Ｘ＝［（ＦS1＋ＦS2）／Ｆｂ］・Ｌ１／２）を実施し、この推定結果を補正演算部２５に出力してステップＳ５の手続きに進む。
【００５７】
ステップＳ５：前後重心位置推定部２４は、質量推定部２７から車両連結総重量を取得し、圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌの検出結果から第５輪荷重を取得したか否かを判断する。ステップＳ５において、車両連結総重量および第５輪荷重が取得されたと判断された場合（ステップＳ５でＹｅｓ）、手続きはステップＳ６に進む。一方、ステップＳ５において、車両連結総重量および第５輪荷重が未だ取得されていないと判断された場合（ステップＳ５でＮｏ）、ステップＳ５の手続きが繰り返される。
【００５８】
なお、ステップＳ５において、車両連結総重量および第５輪荷重が取得された場合、前後重心位置推定部２４は、これらの値から被牽引車軸荷重（＝車両連結総重量−被牽引車重量−第５輪荷重）を計算する。
【００５９】
ステップＳ６：前後重心位置推定部２４は、被牽引車軸荷重を、第５輪荷重の２倍で割った値が後荷判定係数である“２．４”未満であるか否かを判断する。ステップＳ６において、被牽引車軸荷重を、第５輪荷重の２倍で割った値が後荷判定係数である“２．４”未満であると判断された場合（ステップＳ６でＹｅｓ）、ステップＳ７の手続きに進む。一方、ステップＳ６において、被牽引車軸荷重を、第５輪荷重の２倍で割った値が後荷判定係数である“２．４”以上であると判断された場合（ステップＳ６でＮｏ）、ステップＳ８の手続きに進む。
【００６０】
ステップＳ７：前後重心位置推定部２４は、補正無しとして「補正係数＝１」を補正演算部２５に出力してステップＳ９の手続きに進む。
【００６１】
ステップＳ８：前後重心位置推定部２４は、被牽引車軸荷重を、第５輪荷重を２倍した値で割った値を補正係数として補正演算部２５に出力し、ステップＳ９の手続きに進む。
【００６２】
ステップＳ９：補正演算部２５は、左右重心位置推定部２３から出力された補正前の左右重心位置推定値に対して前後重心位置推定部２４から出力された補正係数を乗算し、その乗算結果を表示部２６に出力してステップＳ１０の手続きに進む。
【００６３】
ステップＳ１０：表示部２６は、補正演算部２５から出力された補正後の左右重心位置推定結果を表示画面上に表示して処理を終了する（ＥＮＤ）。
【００６４】
表示部２６，２６Ａ，２６Ｂの表示例を図９，図１０，図１１に示す。図９の表示部２６は、表示部２６の表示画面上に左右重心位置の偏りを数値として表示（Ｌ＋４００ｍｍ）している。すなわち図９の表示部２６は、重心位置が中心から左側に４０ｃｍズレていることを表している。また、図１０の表示部２６Ａ例では、表示部２６Ａの表示画面上に左右重心位置の偏りを図形として表示している。すなわち図１０の表示部２６Ａでは、重心位置が中心から左側に少しズレていることを視覚的に表している。また、図１１の表示部２６Ｂでは、表示部２６Ｂの表示画面上に左右重心位置の偏りを数値および図形の双方で表示している。
【００６５】
以上説明したように、被牽引車３の前後方向の重心位置を推定し、この推定結果に基づいて左右方向の重心位置の推定結果を補正するので、被牽引車３の前後の重心の偏りに影響されることなく被牽引車３の左右の重心の偏りを正しく推定することができる。
【００６６】
また、連結車１の車両連結総重量を質量推定部２７により、被牽引車３の重量を直接測定することなく測定可能であるため、被牽引車３がどのようなものであっても車両連結総重量を計算することができる。
【００６７】
また、被牽引車軸荷重を牽引車の第５輪荷重のＮ（Ｎは被牽引車３の軸数）倍で除算した結果を補正係数とし、補正前の左右方向の重心位置の推定結果に対して補正係数を乗算することにより補正された左右方向の重心位置の推定結果を出力するので、被牽引車３の軸数がどのようであっても対応することができる。
【００６８】
（図８のステップＳ２までの処理の自動化について）
次に、図８のフローチャートで説明した処理において、ステップＳ１の「変位センサを０点補正」という処理は、被牽引車３に貨物を積載する以前に行う必要があり、ステップＳ２の「偏り荷重値取得、空気圧値取得」という処理は、被牽引車３に貨物を積載した後に行う必要がある。また、既に説明したように、「変位センサを０点補正」の処理は、被牽引車３に貨物の積載が開始される直前が好ましい。
【００６９】
このような処理を行うために、運転者は、被牽引車３に貨物が積載される直前に忘れることなく、変位センサ２１Ｒ，２１Ｌを０点補正する必要がある。このような作業は、運転者にとって、きわめて煩わしい作業である。また、運転者が変位センサ２１Ｒ，２１Ｌを０点補正することを忘れてしまったままの状態、あるいは、運転者が被牽引車３に貨物が積載され始めてから慌てて０点補正をするというように変位センサ２１Ｒ，２１Ｌを正しく０点補正していない状態で、図８のステップＳ２以降の処理が実行されると、正しい推定結果が得られなくなる可能性が生じる。
【００７０】
そこで、図８のステップＳ２までの手続きについては、自動化されることが好ましい。以下では、図８のステップＳ２までの手続きの自動化について図１２〜図１４を参照して説明する。
【００７１】
図１２の上段の図は、圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌの検出結果（圧力センサ２２Ｒの検出結果＋圧力センサ２２Ｌの検出結果）から得られたエアベローズ３１Ｒ，３１Ｌ内の空気圧を縦軸にとり、横軸に時間の経過をとったものである。一方、図１２の下段の図は、変位センサ２１Ｒ，２１Ｌの検出結果に基づき計算された偏り荷重値の偏り度合いを縦軸にとり、横軸に時間の経過をとったものである。ここで偏り荷重値の偏り度合いとは、牽引車２の実際の重心位置が設計上の牽引車２の重心位置からどれくらい離れているかを示す度合いである。偏り度合いが小さければ、牽引車２の実際の重心位置が設計上の牽引車２の重心位置に近く、偏り度合いが大きければ、牽引車２の実際の重心位置が設計上の牽引車２の重心位置から遠いことを示している。なお、被牽引車３が空積時には、牽引車２の実際の重心位置が設計上の牽引車２の重心位置の許容誤差の範囲内に入ることが好ましい。
【００７２】
図１２の上段に示すエアベローズ３１Ｒ，３１Ｌ内の空気圧は、時刻ｔ０から時刻ｔ１の間では、ほぼ一定の低い値である。この状態は、被牽引車３が牽引車２に連結されているが被牽引車３は空積状態であり、エアベローズ３１Ｒ,３１Ｌは、牽引車２および空積状態の被牽引車３のみを支えているため空気圧は低い状態である。続いて、エアベローズ３１Ｒ，３１Ｌ内の空気圧は、時刻ｔ１で急激に増加を始めている。この状態は、被牽引車３に貨物の積載が開始された瞬間の状態であり、貨物自体の重さに加え、車体が大きく揺れ動くことにより、エアベローズ３１Ｒ,３１Ｌ内の空気圧は大きく増加している。続いて、エアベローズ３１Ｒ，３１Ｌ内の空気圧は、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間では、ほぼ一定のレートで上昇を続けている。この状態は、被牽引車３に貨物が積載されたことにより車高センサ３３Ｒ，３３Ｌが車高の沈み込みを検出したので、不図示のエアサスペンション制御機能が不図示のエアタンクからエアベローズ３１Ｒ,３１Ｌに空気を送り込んでおり、エアベローズ３１Ｒ,３１Ｌ内の空気圧が上昇を続けている状態である。続いて、時刻ｔ２を過ぎるとエアベローズ３１Ｒ,３１Ｌ内の空気圧は所定の値で安定する。この状態は、被牽引車３への貨物の積載が完了し、車体の揺れも収まり、車高も所定の高さを回復し、エアベローズ３１Ｒ,３１Ｌ内の空気圧が安定した状態である。
【００７３】
一方、図１２の下段に示す偏り度合いは、時刻ｔ０から時刻ｔ１の間では、一定の小さい値である。この状態は、被牽引車３が牽引車２に連結されているが貨物が積載されていない状態であり、牽引車２の実際の重心位置が設計上の牽引車２の重心位置の許容誤差の範囲内にある状態である。続いて、偏り度合いは、時刻ｔ１で急激に増加を始めている。この状態は、被牽引車３に貨物の積載が開始された瞬間の状態であり、車体が大きく揺れ動くことにより、牽引車２の実際の重心位置が設計上の牽引車２の重心位置から大きく離れる状態となり、偏り度合いが大きく増加している。その後も車体が揺れ動いている状態は、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで継続している。続いて、時刻ｔ２を過ぎると偏り度合いは安定する。この状態は、被牽引車３への貨物の積み込みが完了し、車体の揺れも収まり、牽引車２の重心位置も安定した状態である。
【００７４】
このように図１２の上段に示す空気圧の変化と図１２の下段に示す荷重の偏り度合いとは、密接に関係していることがわかる。そこで、時刻ｔ１直後のタイミングを「トリガ１」とし、トリガ１から所定の時間以内（たとえば１０秒以内）に空気圧が安定したらそのタイミングを「トリガ２」として設定する。これにより、「トリガ１」は、被牽引車３に貨物の積み込みが開始されたタイミングであり、「トリガ２」は、被牽引車３への貨物の積み込みが完了したタイミングであるとすることができる。なお、ここで所定の時間（たとえば１０秒）は、車高センサ３３Ｒ，３３Ｌが車高の沈み込みを検出してからエアベローズ３１Ｒ,３１Ｌに不図示のエアタンクから空気が送り込まれ、車高が所定の高さを回復し、エアベローズ３１Ｒ,３１Ｌ内の空気圧が安定するまでに要する時間である。よって、この所定の時間は、車種によって様々に設定される。これによれば、運転者が手動で貨物の積み込み開始および貨物の積み込み完了を入力する必要は無くなる。
【００７５】
以上の処理の詳細を図１３のフローチャートを参照して説明する。図１３のフローチャートは、図８のステップＳ１，Ｓ２の手続きと置き換えることができるものである。
【００７６】
ＳＴＡＲＴ：運転者のキー操作などにより、左右重心位置推定装置２０が起動されると、左右重心位置推定装置２０は、ステップＳ２０の手続きに進む。
【００７７】
ステップＳ２０：左右重心位置推定部２３は、変位センサ２１Ｒ,２１Ｌから偏り荷重生値(raw_biasload)を取り込み、圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌから空気圧生値(raw_air_press)を取り込み、手続きは、ステップＳ２１に進む。
【００７８】
ステップＳ２１：左右重心位置推定部２３は、変位センサ２１Ｒ,２１Ｌから取り込んだ偏り荷重生値(raw_biasload)、および圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌから取り込んだ空気圧生値(raw_air_press)を、ローパスフィルタ処理して手続きはステップＳ２２に進む。なお、このローパスフィルタ処理により変位センサ２１Ｒ,２１Ｌから取り込んだ偏り荷重生値(raw_biasload)、および圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌから取り込んだ空気圧生値(raw_air_press)のノイズ成分（微小変動など）が除去されて、フィルタ後偏り荷重値(fil_biasload)およびフィルタ後圧力値(fil_air_press)が生成されて、フィルタ後偏り荷重値(fil_biasload)およびフィルタ後圧力値(fil_air_press)が生成される。
【００７９】
ステップＳ２２：左右重心位置推定部２３は、圧力センサ２２Ｒ,２２Ｌの検出結果に基づいて、たとえば３秒以内にαｋｇ／ｃｍ2以上の圧力変化の有無を判定する。ステップＳ２２において、３秒以内にαｋｇ／ｃｍ2以上の圧力変化が有ると判定された場合、手続きはステップＳ２３に進む。一方、ステップＳ２２において、３秒以内にαｋｇ／ｃｍ2以上の圧力変化が無いと判定された場合、手続きはステップＳ２０に戻る。なお、ここで３秒は一例であり、短時間に急激な圧力変化が有るか否かを判定するために設定された観測時間である。したがって、たとえば１秒〜５秒程度の範囲内でどのような時間を設定してもよい。また、αは、被牽引車３に貨物の積載が開始されたことが確実に判定可能となる適切な値を設定する。たとえば被牽引車３に試験的に貨物を積載してみたときの圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌの検出結果を考察してαの値を決定すればよい。
【００８０】
ステップＳ２３：左右重心位置推定部２３は、トリガ１を設定してステップＳ２４の手続きに進む。
【００８１】
ステップＳ２４：左右重心位置推定部２３の偏り荷重値取得部２９は、ステップＳ２３で設定したトリガ１の時刻とその所定期間(期間Ｔ１)前の時刻との間にサンプリングされているフィルタ後偏り荷重値(fil_biasload)を、偏り荷重値記憶部２８から読み出し、その平均値(fil_biasload_trg1_ave)を計算する。この計算が終了すると手続きはステップＳ２５に進む。
【００８２】
ステップＳ２５：左右重心位置推定部２３は、圧力センサ２２Ｒ,２２Ｌの検出結果に基づいて、トリガ１設定後のたとえば１０秒以内に圧力変化がΔｋｇ／ｃｍ2以内に収まったか否かを判定する。ステップＳ２５において、トリガ１設定後のたとえば１０秒以内に圧力変化がΔｋｇ／ｃｍ2以内に収まったと判定された場合、手続きはステップＳ２６に進む。一方、ステップＳ２５において、トリガ１設定後のたとえば１０秒以内に圧力変化がΔｋｇ／ｃｍ2以内に収まっていないと判定された場合、手続きはステップＳ２９に進む。なお、ここで１０秒は、車高センサ３３Ｒ，３３Ｌが車高の沈み込みを検出してからエアベローズ３１Ｒ,３１Ｌに不図示のエアタンクから空気が送り込まれ、車高が所定の高さを回復し、エアベローズ３１Ｒ,３１Ｌ内の空気圧が安定するまでに要する時間である。よって、この所定の時間は、車種によって様々に設定される。また、この所定の時間は、必ずしも車高の高さが回復するのに要する時間以内とする必要は無く、さらに長い時間としてもよい。あるいは、この所定の時間は、特に定めなくてもよい。ただし、この所定の時間を定めておけば、この所定の時間を大幅に超過する事態が発生したときには、トリガ１が誤って設定されたものであると判定し、トリガ１を解除（ステップＳ２９）することができる。また、この所定の時間を定める際には、この所定の時間を長くすることにより、図１３のステップＳ２５の処理に要する時間が長くなるので、必要最短の時間とすることが好ましい。
【００８３】
ステップＳ２６：左右重心位置推定部２３は、トリガ２を設定してステップＳ２７の手続きに進む。
【００８４】
ステップＳ２７：左右重心位置推定部２３の偏り荷重値取得部２９は、ステップＳ２６で設定したトリガ２の時刻とその所定期間（期間Ｔ２）前の時刻との間にサンプリングされているフィルタ後偏り荷重値(fil_biasload)を、偏り荷重値記憶部２８から読み出し、その平均値(fil_biasload_trg2_ave)を計算する。この計算が終了すると手続きはステップＳ２８に進む。
【００８５】
ステップＳ２８：左右重心位置推定部２３の偏り荷重値取得部２９は、ステップＳ２７で取得した偏り荷重値平均値(fil_biasload_trg2_ave)からステップＳ２４で取得した偏り荷重値平均値(fil_biasload_trg1_ave)を減算することにより偏り荷重値を取得する（図８のステップＳ２の偏り荷重値取得に相当）。また、このときに、前後重心位置推定部２４は、圧力センサ２２Ｒ,２２Ｌが検出している空気圧値を取得する（図８のステップＳ２の空気圧値取得に相当）。
【００８６】
ステップＳ２９：左右重心位置推定部２３は、ステップＳ２５で「Ｎｏ」と判定されたのでトリガ１の設定を解除してステップＳ２０の手続きに戻る。なお、ステップＳ２５で「Ｎｏ」と判定される原因は、トリガ１を設定するか否かを判定するステップＳ２２における圧力の急激な変化が貨物の積載開始以外の要因（たとえば牽引車２の移動による揺れなど）であった場合などである。
【００８７】
比較例として、図１３のフローチャートの処理を運転者が手動で行った場合の例を図１４に示す。図１４の処理では、ステップＳ２０，Ｓ２１，Ｓ２８の処理が図１３と共通し、ステップＳ３１，Ｓ３３の処理はそれぞれステップＳ２４，Ｓ２７の処理と実質的に同じである。図１４に示すように、ステップＳ３０およびステップＳ３２において、運転者による操作を必要とする。
【００８８】
(効果について)
このようにして、左右重心位置推定部２３は、運転者の手動入力に頼ることなく、トリガ１を設定することにより、被牽引車３への貨物の積載開始のタイミングを認識し、トリガ２を設定することにより、被牽引車３への貨物の積載完了のタイミングを認識する。これにより、図８のフローチャートにおけるステップＳ１の「変位センサを０点補正」、およびステップＳ２の「偏り荷重値取得、空気圧値取得」の各処理を自動化することができる。
【００８９】
これによれば、運転者が変位センサ２１Ｒ，２１Ｌを０点補正することを忘れてしまったり、あるいは、運転者が被牽引車３に貨物が積載され始めてから慌てて０点補正をし、変位センサ２１Ｒ，２１Ｌを正しく０点補正していない状態で、図８のステップＳ２以降の処理が実行されるといったことがなくなり、常に、正しい推定結果を得ることができる。また、運転者にとっても煩わしい作業を無くすことができるため運転者の利便性を向上させることができる。すなわち運転者は、牽引車２のキースイッチ(不図示)をＯＮ状態にするだけでよい。
【００９０】
（プログラムを用いた実施の形態について）
また、左右重心位置推定装置２０の各部（左右重心位置推定部２３、前後重心位置推定部２４、補正演算部２５、質量推定部２７など）は、所定のプログラムにより動作する汎用の情報処理装置によって構成されてもよい。例えば、汎用の情報処理装置は、メモリ、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、入出力ポートなどを有する。汎用の情報処理装置のＣＰＵは、メモリなどから所定のプログラムとして制御プログラムを読み込んで実行する。これにより、汎用の情報処理装置には、左右重心位置推定装置２０の各部の機能が実現される。また、その他の機能についてもソフトウェアにより実現可能な機能については汎用の情報処理装置とプログラムとによって実現することができる。なお、上述したＣＰＵの代わりにＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)などを用いてもよい。
【００９１】
なお、汎用の情報処理装置が実行する制御プログラムは、左右重心位置推定装置２０の出荷前に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであっても、左右重心位置推定装置２０の出荷後に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであってもよい。また、制御プログラムの一部が、左右重心位置推定装置２０の出荷後に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであってもよい。左右重心位置推定装置２０の出荷後に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶される制御プログラムは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に記憶されているものをインストールしたものであっても、インターネットなどの伝送媒体を介してダウンロードしたものをインストールしたものであってもよい。
【００９２】
また、制御プログラムは、汎用の情報処理装置によって直接実行可能なものだけでなく、ハードディスクなどにインストールすることによって実行可能となるものも含む。また、圧縮されたり、暗号化されたりしたものも含む。
【００９３】
このように、汎用の情報処理装置とプログラムによって左右重心位置推定装置２０の機能を実現することにより、大量生産や仕様変更（または設計変更）に対して柔軟に対応可能となる。
【００９４】
（その他の実施の形態）
本発明の実施の形態は、その要旨を逸脱しない限り様々に変更が可能である。たとえば左右重心位置推定部２３が補正前の左右重心位置を推定する方法については、上述したようにＸ＝［（ＦS1＋ＦS2）／Ｆｂ］・Ｌ１／２によって推定する方法以外にも、たとえば特許文献１に記載されている方法などの様々な方法が適用できる。
【００９５】
また、質量推定部２７の質量推定方法は、特開２０００−７４７２７号公報に記載されている方法以外にも様々な方法が適用できる。あるいは、質量推定部２７を省き、被牽引車輪８，９の下に簡便な重量測定装置を置き、前後重心位置推定部２２が直接的に被牽引車軸荷重を測定してもよい。
【００９６】
また、牽引車前輪５および牽引車後輪６の左右の分担荷重の測定については、変位センサ２１Ｒ，２１Ｌに代えて車高センサ３３Ｒ，３３Ｌを用いてもよい。あるいは、変位センサ２１Ｒ，２１Ｌを省き、圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌの圧力差によって牽引車前輪５および牽引車後輪６の左右の分担荷重の測定を行うこともできる。あるいは、圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌがエアベローズ３１Ｒ，３１Ｌの圧力を測定するのではなく、牽引車前輪５および／または牽引車後輪６の空気圧を測定することによって、第５輪荷重および牽引車前輪５および／または牽引車後輪６の左右の分担荷重の測定を行ってもよい。
【００９７】
また、図８のフローチャートのステップＳ６において［被牽引車軸荷重／（第５輪荷重×２）］が“２．４”未満のときステップＳ７の処理へ移行し、被牽引車軸荷重／（第５輪荷重×２）］が“２．４”以上のときステップＳ８の処理へ移行すると説明したが、これを［被牽引車軸荷重／（第５輪荷重×２）］が“２．４”以下のときステップＳ７の処理へ移行し、被牽引車軸荷重／（第５輪荷重×２）］が“２．４”を超えるときステップＳ８の処理へ移行するとしてもよい。
【００９８】
また、図８のフローチャートのステップＳ５で質量推定部２７が車両連結総重量を算出する際、特開２０００−７４７２７号公報に記載されている方法を適用したとすれば、加速度などの測定が必要である。このため質量推定部２７は、連結車１がある程度走行した後でなければ車両連結総重量を算出できない。この場合、表示部２６は、とりあえずステップＳ４で補正前の左右重心位置推定結果を表示画面上に表示し、連結車１が走行を開始する以前に、運転者におおまかな警告を行うようにしてもよい。そして、その後、連結車１がある程度走行し、質量推定部２７が車両連結総重量を算出し、図８のフローチャートがステップＳ１０に達したときに、表示部２６は、改めて補正された左右重心位置推定結果を表示画面上に表示するようにしてもよい。
【００９９】
エンジン１０は、内燃機関であると説明したが、外燃機関を含む熱機関であってもよい。
【０１００】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであってもよいし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであってもよい。
【０１０１】
また、図１３のステップＳ２８で取得した偏り荷重値が所定の閾値以上、または超えている場合、以降の処理（図８のステップＳ３以降）において計算される重心位置推定結果を待つことなく、重心位置の偏りが大きいことは明らかである。したがって、このような場合、図９、図１０、図１１で説明した重心位置の表示に先立って、あるいは、これらの表示に加え、重心位置の偏りが大きいことを運転者に報知するための警報手段を有するようにしてもよい。この警報手段としては、たとえばランプの点滅、ブザーの鳴動、合成音声による報知など、様々な形態とすることができる。あるいは、図９、図１０、図１１の表示例の中に、警報ランプや警報表示部を設けてもよい。
【０１０２】
図１５に、警報表示部６０を表示部２６Ｂに併設した例を示す。図１５の例では、警報表示部６０に「重心偏り大」とテキスト情報が表示されると共に、そのテキスト情報の背景の照明が点滅するようになっている。さらに、スピーカを設け、合成音声によって「重心偏りが大きいです。ご注意ください。」などとアナウンスを行う構成としてもよい。なお、表示部２６Ｂに代えて表示部２６または表示部２６Ａと警報表示部６０とを併設してもよい。
【０１０３】
また、図１６に、警報表示部６０を有する表示部２６Ｃの例を示す。図１６の例では、警報表示部６０に「重心偏り大」とテキスト情報が表示されると共に、そのテキスト情報の背景の照明が点滅するようになっている。さらに、スピーカを設け、合成音声によって「重心偏りが大きいです。ご注意ください。」などとアナウンスを行う構成としてもよい。なお、表示部２６Ｃは、表示部２６Ａに警報表示部６０を追加した構成であるが、表示部２６Ａに代えて、表示部２６または表示部２６Ｂに警報表示部６０を追加した構成としてもよい。
【０１０４】
また、本発明の実施の形態は、連結車１ではない貨物車両においても適用できる。その場合には、前後および左右方向の重心位置の推定のために、第５輪荷重以外を用いることになる。たとえば、貨物を積載する前後で、各輪のエアサスペンションを構成するエアベローズ内の空気圧の差分を解析したり、車両の複数の箇所に設けられた車高センサの検出結果を解析することによって、前後および左右方向の重心位置を推定してもよい。
【０１０５】
また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０６】
１…連結車、２…牽引車、３…被牽引車、１０…被牽引車シャーシ（荷台）、２０…左右重心位置推定装置（重心位置計算装置）、２３…左右重心位置推定部（第一の判定手段、第二の判定手段）、２４…前後重心位置推定部、２５…補正演算部、２６…表示部、２７…質量推定部、２８…偏り荷重値記憶部（偏り荷重値記憶手段）、２９…偏り荷重値取得部（偏り荷重値取得手段）、３１Ｒ，３１Ｌ…エアベローズ、６０…警報表示部（警報手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重心位置推定装置、車両、および重心位置推定方法、並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
運転操作に伴う車両の挙動を推定し、車両が安定して走行できるような運転操作を励行することは安全運転の上で重要である。ここで運転操作に伴う車両の挙動を推定するために、車両の重心位置を特定することが有用である。このとき乗用車では、運転者が一人で乗車しているときと、乗車定員の上限人数で乗車しているときとで重心位置は多少の変化はするものの運転操作に伴う車両の挙動に変化を生じさせるほどではない。一方、トラックなどの貨物車両では、積載貨物の状態に応じて車両の重心位置が大きく変化する。
【０００３】
特に、貨物がコンテナである場合、一般的に、コンテナは荷主が所有するものであり、通常、コンテナへの貨物の積載は、運送業者の監視下では行われない。さらに、コンテナは荷主によって封印が施される。このため運送業者が荷主の許可を得ずコンテナを開封することはできない。したがって、運送業者側では、目視によってコンテナ内の貨物の積載状況を確認することは困難である。
【０００４】
しかしながら、コンテナ内の積荷の偏りが運転に大きく影響する。たとえばコンテナ内の積荷がこのコンテナを積載した車両の進行方向に対して左右のいずれか一方に大きく偏っているような場合（以下では、単に「左右」といえば進行方向に対して「左右」であることとする。）、コンテナを積載した車両の重心位置も左右のいずれか一方に大きく偏ることになる。この場合、車両の運転者は、重心位置が偏っている側の反対側への旋回については左右方向の傾斜角度が大きくならないように注意深く配慮しながら運転を行う必要がある。
【０００５】
このような問題を解決するために、たとえば特許文献１では、車両が牽引車と被牽引車とからなる連結車である場合、牽引車の左右に設けた車高センサによって、被牽引車を牽引車に連結する際の牽引車の姿勢変化（左右の傾き）が検出され、この姿勢変化の大きさに応じて被牽引車の重心位置の左右への偏りの大きさが判定される。そして、被牽引車の積荷に左右の偏りが生じている場合、これを判定して運転者に警告を行ったり、牽引車の減速を行うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１６６７４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、被牽引車を牽引車に連結する際の牽引車の姿勢変化（左右の傾き）の大きさに応じて被牽引車の重心位置の左右への偏りの大きさを判定することはできるが、被牽引車における進行方向に対して前後（以下では、単に「前後」といえば進行方向に対して「前後」であることとする。）の積荷の偏りは判定できない。これにより以下のような問題が生ずる。
【０００８】
たとえば被牽引車の前方に積荷が偏り、これにより重心が大きく被牽引車の前方に偏っている場合には、牽引車の車輪が荷重の多くを支えるため、牽引車にかかる荷重は大きくなる。このような状態では、被牽引車を牽引車に連結した際の牽引車の姿勢変化は大きく、実際の被牽引車の左右の重心の偏りをほぼ正しく推定することが可能である。
【０００９】
これに対し、たとえば被牽引車の後方に積荷が偏り、これにより重心が大きく被牽引車の後方に偏っている場合には、被牽引車自体の車輪が荷重の多くを支えるため、牽引車にかかる荷重は小さくなる。このような状態では、被牽引車を牽引車に連結した際の牽引車の姿勢変化は小さく、実際の被牽引車の左右の重心の偏りを正しく推定することはできない。
【００１０】
本発明は、このような背景の下に行われたものであって、車両の前後の重心の偏りに影響されることなく車両の左右の重心の偏りを正しく推定することができる重心位置推定装置、車両、および重心位置推定方法、並びにプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の一つの観点は、重心位置推定装置としての観点である。本発明の重心位置推定装置は、荷台とエアベローズとを有し、貨物が荷台に積載されることにより車高が所定の高さよりも沈むときにはエアベローズ内の空気圧を制御して車高を所定の高さに保つように調整される車両の重心位置を推定する重心位置推定装置において、車両の偏り荷重値を所定のサンプリング周期毎に記憶する偏り荷重値記憶手段と、エアベローズ内の空気圧の変化に応じ、荷台への貨物の積載開始を判定する第一の判定手段と、第一の判定手段が荷台への貨物の積載開始を判定したときからの空気圧の変化に応じ、荷台への貨物の積載完了を判定する第二の判定手段と、第二の判定手段が積載完了と判定した時刻とその所定期間前の時刻との間に偏り荷重値記憶手段に記憶された偏り荷重値のサンプリング値の平均値から第一の判定手段が積載開始と判定した時刻とその所定期間前の時刻との間に偏り荷重値記憶手段に記憶された偏り荷重値のサンプリング値の平均値を減算する偏り荷重値取得手段と、を有するものである。
【００１２】
さらに、第一の判定手段が荷台への貨物の積載開始を判定したときから所定の時間以内に第二の判定手段が荷台への貨物の積載完了を判定しないときには、第一の判定手段の判定結果を無効とすることができる。
【００１３】
さらに、偏り荷重値取得手段の減算結果が所定の閾値以上、または超えているときには、警報を発出する警報手段を有することができる。
【００１４】
本発明の他の観点は、車両としての観点である。本発明の車両は、本発明の重心位置推定装置を有するものである。
【００１５】
本発明のさらに他の観点は、重心位置推定方法としての観点である。本発明の重心位置推定方法は、荷台とエアベローズとを有し、貨物が荷台に積載されることにより車高が所定の高さよりも沈むときにはエアベローズ内の空気圧を制御して車高を所定の高さに保つように調整される車両の重心位置を推定する重心位置推定装置の重心位置推定方法において、車両の偏り荷重値を所定のサンプリング周期毎に記憶する偏り荷重値記憶ステップと、エアベローズ内の空気圧の変化に応じ、荷台への貨物の積載開始を判定する第一の判定ステップと、第一の判定ステップにより荷台への貨物の積載開始が判定されたときからの空気圧の変化に応じ、荷台への貨物の積載完了を判定する第二の判定ステップと、第二の判定ステップにより積載完了と判定された時刻とその所定期間前の時刻との間に偏り荷重値記憶ステップにより記憶された偏り荷重値のサンプリング値の平均値から第一の判定ステップにより積載開始と判定された時刻とその所定期間前の時刻との間に偏り荷重値記憶ステップにより記憶された偏り荷重値のサンプリング値の平均値を減算する偏り荷重値取得ステップと、を有するものである。
【００１６】
本発明のさらに他の観点は、プログラムとしての観点である。本発明のプログラムは、情報処理装置に、本発明の重心位置推定装置の機能を実現させるものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、車両の前後の重心の偏りに影響されることなく車両の左右の重心の偏りを正しく推定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態の連結車の全体構成図である。
【図２】図１の牽引車に搭載される左右重心位置推定装置のブロック構成図である。
【図３】図１の牽引車および被牽引車の要部構成を示す図である。
【図４】図２の左右重心位置推定部および前後重心位置推定部で用いるエアベローズ圧力と第５輪荷重との対応関係を示す図である。
【図５】図２の左右重心位置推定部が出力する推定結果であり前荷、均等積、後荷の場合の推定結果を示す図である。
【図６】被牽引車の重心位置、車両連結総重量、第５輪荷重、被牽引車軸荷重、第５輪荷重点から重心点まで距離（Ｌ２）、および係数の対応関係を実測した結果を示す図である。
【図７】図６の実測結果の横軸に第５輪荷重をとり縦軸に係数をとったグラフで示す図である。
【図８】左右重心位置推定装置の左右重心位置推定処理を示すフローチャートである。
【図９】図２の表示部の表示例（テキスト表示）を示す図である。
【図１０】図２の表示部の表示例（図形表示）を示す図である。
【図１１】図２の表示部の表示例（テキスト表示＋図形表示）を示す図である。
【図１２】図８のステップＳ２までの処理を自動化するためのトリガ１，２を示す図である。
【図１３】図８のステップＳ２までの処理を自動化するための処理を示すフローチャートである。
【図１４】比較例として図８のステップＳ２までの処理を運転者が手動で行う場合を説明するためのフローチャートである。
【図１５】その他の実施の形態における警報表示の例(その１)を示す図である。
【図１６】その他の実施の形態における警報表示の例(その２)を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（概要）
本発明の重心位置推定装置は、運送業者側で、貨物の重心位置が目視確認できない場合に有効である。よって、以下の説明では、運送業者が荷主の許可無しに積荷の状態を目視確認できないコンテナなどを積載することを主な業務とする連結車１を例示して説明する。しかしながら本発明の重心位置推定装置は、連結車１以外の貨物車両においても適用することができ、本発明の適用範囲を連結車１に限定するものではない。
【００２０】
連結車１は、図１に示すように、牽引車２と被牽引車３とがカプラ４を介して連結された車両である。被牽引車３に積み込まれた荷物(コンテナなど)の状態を外部から目視確認することはできない。このため、連結車１は、カプラ４にかかる荷重である第５輪荷重と牽引車前輪５および牽引車後輪６の左右にかかる荷重の偏りを検出することにより被牽引車３の左右の重心位置の偏りを推定する。さらに、連結車１は、第５輪荷重と車体総重量を用いて被牽引車３の前後の重心位置の偏りを推定することにより、左右の重心位置の偏りの推定結果を補正する。この補正結果は、連結車１のユーザ（運転者など）が認識できるように運転席の計器パネルなどに表示される。
【００２１】
（構成）
連結車１は、牽引車２、被牽引車３から構成される。牽引車２は、説明を分り易くするために、カプラ４、牽引車前輪５、牽引車後輪６、および牽引車シャーシ７を図示する。また、被牽引車３は、説明を分り易くするために、被牽引車輪８，９および被牽引車シャーシ１０を図示する。請求項でいう「荷台」は、被牽引車シャーシ１０に相当する。
【００２２】
牽引車２は、不図示のエンジンを搭載し、カプラ４を介して被牽引車３に連結され、牽引車後輪６を駆動輪として走行する。また、牽引車２は、左右重心位置推定装置２０を搭載する。
【００２３】
被牽引車３は、荷物を搭載するスペースを有し、カプラ４を介して牽引車２に連結される。また、被牽引車３は、被牽引車輪８，９を有する。図１に示した被牽引車３は、２軸（２組の被牽引車輪８，９を有する。）であるが３軸のものもある。なお、被牽引車３は、牽引車２に連結されていないときには、不図示のランディングギヤによって水平を保ち自立することができる。また、カプラ４の中心（第５輪荷重点）から被牽引車輪８，９の中心（２軸の中心）までが被牽引車３のホイールベースである。
【００２４】
左右重心位置推定装置２０は、図２に示すように、変位センサ２１Ｒ，２１Ｌ、圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌ、左右重心位置推定部２３、前後重心位置推定部２４、補正演算部２５、表示部２６、および質量推定部２７により構成される。さらに、左右重心位置推定部２３は、偏り荷重値記憶部２８および偏り荷重値取得部２９を有する。
【００２５】
変位センサ２１Ｒ，２１Ｌは、牽引車後輪６のスタビライザ３０（図３で後述）の変位を検出する。
【００２６】
圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌは、牽引車２のエアベローズ３１Ｒ，３１Ｌ（図３で後述）の空気圧を検出する。なお、エアベローズ３１Ｒ，３１Ｌは、いわゆるエアサスペンションを構成し、不図示のエアタンクから空気が供給される。
【００２７】
左右重心位置推定部２３は、変位センサ２１Ｒ，２１Ｌおよび圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌの検出結果を入力として被牽引車３の左右の重心位置を推定する。
【００２８】
前後重心位置推定部２４は、圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌの検出結果および質量推定部２７の推定結果を入力として被牽引車３の前後の重心位置を推定する。
【００２９】
補正演算部２５は、左右重心位置推定部２３の推定結果および前後重心位置推定部２４の推定結果をそれぞれ入力し、左右重心位置推定部２３の推定結果を前後重心位置推定部２４の推定結果に応じて補正する。
【００３０】
表示部２６は、詳細には、表示制御部と表示画面とを有する。以下の説明では、表示制御部と表示画面とをまとめて表示部２６ということにする。表示部２６は、補正演算部２５によって補正された左右重心位置の推定結果を表示画面上に表示する。なお、表示部２６の表示画面は、牽引車２の運転席の計器パネルなどに配設される。
【００３１】
質量推定部２７は、特開２０００−７４７２７号公報などに記載されている方法を用いて連結車１の総重量（これを車両連結総重量という）を計算する。これによれば連結車１の質量を当該連結車１の加速度を計測することによって推定するので、牽引車２に連結される被牽引車３の如何にかかわらず牽引車２側で被牽引車３も含めた連結車１の質量を推定することができる。
【００３２】
偏り荷重値記憶部２８は、変位センサ２１Ｒ，２１Ｌの検出結果に基づいて計算される偏り荷重値を所定のサンプリング周期毎に記憶する。
【００３３】
偏り荷重値取得部２９は、後述する図１３のフローチャートのステップＳ２４，Ｓ２７，Ｓ２８の処理を行うことにより重心位置推定部２３が重心位置の推定計算に利用するための偏り荷重値を演算して取得する。
【００３４】
図３は、牽引車２および被牽引車３の要部構成を示す図である。牽引車２は、図３に示すように、スタビライザ３０、エアベローズ３１Ｒ，３１Ｌ、シャーシ支持部３２Ｒ，３２Ｌ、および車高センサ３３Ｒ，３３Ｌを有している。また、被牽引車は、キングピン３４を有している。被牽引車３のキングピン３４が牽引車２のカプラ４の中心部にある孔に挿入されることによって、牽引車２と被牽引車３とが連結される。また、符号４０は重心位置を示すマークである。なお、このマークは説明のために図示したもので、車両そのものに付されているものではない。また、符号５０は、被牽引車３が積載する荷物である。また、牽引車後輪６の進行方向に対して右側を牽引車後輪６Ｒとし、左側を牽引車後輪６Ｌとする。
【００３５】
また、エアベローズ３１Ｒ，３１Ｌは、牽引車２のエアサスペンションを構成し、被牽引車３に貨物が積載され、牽引車２のエアベローズ３１Ｒ，３１Ｌが貨物の重さによって沈み込み、牽引車２の車高が下がったことを車高センサ３３Ｒ，３３Ｌが検出したときには、不図示のエアサスペンション制御機能によって、エアベローズ３１Ｒ，３１Ｌ内の空気圧が調整され、所定の車高を保つように制御される。
【００３６】
なお、エアベローズ３１Ｒ，３１Ｌは互いに連通しており、個々のエアベローズ３１Ｒ，３１Ｌの空気圧が個別に制御されるようにはなっていない。すなわちいずれか一方のエアベローズ３１Ｒまたは３１Ｌに荷重が偏って沈み込むと他方のエアベローズ３１Ｌまたは３１Ｒに空気が移動して浮き上がる。これにより荷重の偏りの状態が牽引車２の車体の傾きに反映される。
【００３７】
（動作）
次に、左右重心位置推定装置２０の動作について説明する。左右重心位置推定部２３は、以下の方法により偏りの推定値を下記の式に従って算出する。式中、Ｘは、左右方向の重心位置の偏りを示し、Ｆｂは、第５輪荷重を示し、ＦS1は、牽引車後輪６の偏り荷重を示し、ＦS2は、牽引車前輪５の偏り荷重を示し、Ｌ１は、牽引車後輪６Ｒと牽引車後輪６Ｌとの間隔（リアトレッド）を示している。このときに左右方向の重心位置の偏りＸは、
Ｘ＝［（ＦS1＋ＦS2）／Ｆｂ］・Ｌ１／２
で求められる。
【００３８】
左右重心位置推定部２３は、第５輪荷重Ｆｂを圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌの検出結果から取得する。たとえば図４に示すように、エアベローズ圧力と第５輪荷重との対応関係は、予め求めることができる。したがって、左右重心位置推定部２３は、たとえば、図４のエアベローズ圧力と第５輪荷重との対応関係を不図示のメモリに予め記憶しておき、圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌの各検出結果を加算して得られるエアベローズ圧力から第５輪荷重Ｆｂを取得することができる。エアベローズ圧力から第５輪荷重Ｆｂを取得することについては後述する前後重心位置推定部２４においても同様である。すなわち、後述する前後重心位置推定部２４においても図４のエアベローズ圧力と第５輪荷重との対応関係を不図示のメモリに予め記憶している。
【００３９】
また、左右重心位置推定部２３は、牽引車後輪６の偏り荷重ＦS1をスタビライザ３０に取付けられている変位センサ２１Ｒと変位センサ２１Ｌの検出結果の差分に基づき取得する。さらに、左右重心位置推定部２３は、牽引車前輪５の偏り荷重ＦS2を牽引車後輪６の偏り荷重ＦS1と等しいとする、あるいは牽引車前輪５の偏り荷重ＦS2を牽引車後輪６の偏り荷重ＦS1に所定の係数を乗じた値とする、などとすることができる。また、リアトレッドＬ１は、固定値であるので左右重心位置推定部２３のメモリに予め記憶しておき、左右重心位置推定部２３は、それをメモリから読み出して取得する。
【００４０】
図５は、左右重心位置推定部２３における被牽引車３内の荷物の積載状態が前荷、均等積、後荷である場合の偏りの推定値（縦軸）と偏りの真値（横軸）との関係を示している。前荷および均等積の場合には、一点鎖線で示すように、偏りの推定値と偏りの真値とはほぼ等しい。一方、後荷の場合には、二点鎖線で示すように、偏りの推定値は、偏りの真値と比較して著しく小さくなっている。したがって、後荷の場合は、これをそのまま左右重心位置推定結果として採用することは問題がある。そこで、左右重心位置推定装置２０は、前後重心位置推定部２４により被牽引車３の前後重心位置を推定し、その推定結果に基づいて、左右の重心位置の偏りの推定結果を補正する。
【００４１】
前後重心位置推定部２４は、以下に説明するようにして被牽引車３に積載されている荷物が後荷であるか否かを判定する。
【００４２】
連結車１の総重量（車両連結総重量という）をＡ（ｔ）とし、牽引車２の重量をＢ（ｔ）とし、第５輪荷重をＣ（ｔ）とすると、被牽引車輪８，９にかかる荷重（被牽引車軸荷重という）は、（Ａ−Ｂ−Ｃ）となる。ここで、仮に、被牽引車３の荷物が均等積されている場合、被牽引車輪８，９は２軸であることから
第５輪荷重：被牽引車輪８，９にかかる荷重＝１：２
となる。これを一般化すれば、
第５輪荷重：被牽引車軸荷重＝１：Ｎ（Ｎは軸数）
となる。たとえば３軸では、第５輪荷重：被牽引車軸荷重＝１：３になる。
【００４３】
したがって、２軸の場合には、第５輪荷重を２倍した値で、被牽引車輪８，９にかかる荷重を除算し、その除算結果が所定値を超えていれば、被牽引車３の荷物は後荷であると判定することができる。
【００４４】
図６は、前後方向の重心位置、第５輪荷重、被牽引車輪８，９にかかる荷重を第５輪荷重で除算した結果得られた値（以下、係数と称する）の関係を示している。Ｌ２は、図１に示すように、第５輪荷重点と重心点との間の距離である。この例では、車両連結総重量が２２．２ｔであり、牽引車２の重量が６．５ｔであり、被牽引車３のホイールベースは９ｍであるとする。図７は、図６の関係をグラフで示しており、横軸に第５輪荷重をとり、縦軸に係数をとったものである。
【００４５】
図６の例では、重心位置が「均等積」であるとき（Ｌ２＝６ｍ）に比べ、重心位置が１．５ｍ後ろにずれている位置（Ｌ２＝７．５ｍ）では、係数の値は“２．４”（＝被牽引車軸荷重（１３．０ｔ）／［第５輪荷重（２．７ｔ）×２］）である。よって、前後重心位置推定部２４は、係数の値が“２．４”よりも大きいか否かによって、被牽引車３が後荷（すなわち重心位置が後方にある状態）であるか否かを判断する。
【００４６】
なお、牽引車２の重量については、燃料残量によって多少の変動は生じるもののほぼ一定であり、図６の例では、６．５ｔに固定して考えることができる。一方、被牽引車３の重量については荷物の積載状況に応じて様々に変化する。よって、質量推定部２７は、車両連結総重量を得るため特開２０００−７４７２７号公報などに記載されている方法によりその都度、被牽引車３の重量を含む車両連結総重量を測定する。この方法を簡単に説明すると以下のとおりである。
【００４７】
牽引車２の駆動力をＦ、連結車１の車両質量（すなわち車両連結総重量）をＷ、路面勾配をθ、連結車１の車両加速度をα、重力加速度をｇ、連結車１の車両走行抵抗をμr Ｗ，連結車１の風圧抵抗をμc ＳＶ2、連結車１の回転部分相当質量をＷrとすると、
α＝ｇ〔Ｆ−（μr Ｗ＋μc ＳＶ2 ＋Ｗｓｉｎθ）〕／（Ｗ＋Ｗr ）
であり、さらに、ギヤ比Ａ，Ｂ二段についてそれぞれ駆動力をＦA 、ＦB とし、加速度をそれぞれαA 、αB とし、回転部分相当質量をそれぞれＷrA、ＷrBとするとき、車両質量Ｗは、
Ｗ＝〔ｇ（ＦA −ＦB ）−αA ＷrA＋αB ＷRb 〕／（αA −αB ）
である。このとき、牽引車２の駆動力Ｆ、路面勾配θ、連結車１の車両加速度α、連結車１の車両走行抵抗μr Ｗ，連結車１の風圧抵抗μc ＳＶ2については牽引車２側のみで測定可能である。また、連結車１の回転部分相当質量Ｗrについては、被牽引車輪８，９のタイヤの型式などから容易に取得できる。
【００４８】
このようにして、質量推定部２７は、被牽引車３に関わるパラメータを直接的に被牽引車３から取得する必要がなく車両連結総重量を推定することができる。
【００４９】
このように前後重心位置推定部２４により、後荷であるか否かが判定され、後荷である判定された場合、補正演算部２５は、左右重心位置推定部２３により推定された推定結果を補正する。具体的には、被牽引車軸荷重を牽引車２の第５輪荷重のＮ（Ｎは被牽引車３の車輪の軸数）倍で除算した結果を補正係数とし、補正演算部２５は、補正前の左右方向の重心位置の推定結果に対して補正係数を乗算することにより補正された左右方向の重心位置の推定結果を出力する。
【００５０】
次に、左右重心位置推定装置２０の左右重心位置推定処理について図８のフローチャートを参照して説明する。
【００５１】
ＳＴＡＲＴ：運転者のキー操作などにより、左右重心位置推定装置２０が起動されると、左右重心位置推定装置２０は、ステップＳ１の手続きに進む。
【００５２】
ステップＳ１：左右重心位置推定部２３は、変位センサ２１Ｒ，２１Ｌを０点補正してステップＳ２の手続きに進む。このとき、被牽引車３には、貨物が積載されていない状態である。すなわち、被牽引車３に貨物の積載が開始される以前に運転者は、不図示の変位センサリセットボタンを操作して変位センサ２１Ｒ，２１Ｌを０点補正し、被牽引車３の貨物の積載が完了すると運転者は、不図示の積載完了ボタンを操作する。運転者による積載完了ボタンの操作が行われると手続きはステップＳ２に進む。
【００５３】
なお、運転者が被牽引車３に貨物の積載が開始される時刻よりもかなり以前に変位センサリセットボタンを操作した場合、０点補正をした後に、たとえば周囲の温度条件が変化するなどしてスタビライザ３０が膨張または収縮することにより、０点補正に誤差が生じることも考えられる。よって、運転者が変位センサリセットボタンを操作するタイミングとしては、被牽引車３に貨物の積載が開始される直前が好ましい。
【００５４】
ステップＳ２：左右重心位置推定部２３は、変位センサ２１Ｒ，２１Ｌの変位値に基づいて偏り荷重値を取得し、圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌの圧力値に基づいてエアベローズ３１Ｒ，３１Ｌ内の空気圧値を取得してステップＳ３の手続きに進む。すなわち、変位センサ２１Ｒの変位値と変位センサ２１Ｌの変位値との差分に応じて偏り荷重値が取得できる。また、圧力センサ２２Ｒの空気圧値と圧力センサ２２Ｌの空気圧値との和によりエアベローズ３１Ｒ，３１Ｌ内の空気圧値が取得できる。
【００５５】
ステップＳ３：左右重心位置推定部２３は、牽引車２の左右の牽引車前輪５および牽引車後輪６それぞれの分担荷重を算出してステップＳ４の手続きに進む。
【００５６】
ステップＳ４：左右重心位置推定部２３は、ステップＳ２，Ｓ３で取得した各種の値に基づいて補正前の左右重心位置推定（Ｘ＝［（ＦS1＋ＦS2）／Ｆｂ］・Ｌ１／２）を実施し、この推定結果を補正演算部２５に出力してステップＳ５の手続きに進む。
【００５７】
ステップＳ５：前後重心位置推定部２４は、質量推定部２７から車両連結総重量を取得し、圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌの検出結果から第５輪荷重を取得したか否かを判断する。ステップＳ５において、車両連結総重量および第５輪荷重が取得されたと判断された場合（ステップＳ５でＹｅｓ）、手続きはステップＳ６に進む。一方、ステップＳ５において、車両連結総重量および第５輪荷重が未だ取得されていないと判断された場合（ステップＳ５でＮｏ）、ステップＳ５の手続きが繰り返される。
【００５８】
なお、ステップＳ５において、車両連結総重量および第５輪荷重が取得された場合、前後重心位置推定部２４は、これらの値から被牽引車軸荷重（＝車両連結総重量−被牽引車重量−第５輪荷重）を計算する。
【００５９】
ステップＳ６：前後重心位置推定部２４は、被牽引車軸荷重を、第５輪荷重の２倍で割った値が後荷判定係数である“２．４”未満であるか否かを判断する。ステップＳ６において、被牽引車軸荷重を、第５輪荷重の２倍で割った値が後荷判定係数である“２．４”未満であると判断された場合（ステップＳ６でＹｅｓ）、ステップＳ７の手続きに進む。一方、ステップＳ６において、被牽引車軸荷重を、第５輪荷重の２倍で割った値が後荷判定係数である“２．４”以上であると判断された場合（ステップＳ６でＮｏ）、ステップＳ８の手続きに進む。
【００６０】
ステップＳ７：前後重心位置推定部２４は、補正無しとして「補正係数＝１」を補正演算部２５に出力してステップＳ９の手続きに進む。
【００６１】
ステップＳ８：前後重心位置推定部２４は、被牽引車軸荷重を、第５輪荷重を２倍した値で割った値を補正係数として補正演算部２５に出力し、ステップＳ９の手続きに進む。
【００６２】
ステップＳ９：補正演算部２５は、左右重心位置推定部２３から出力された補正前の左右重心位置推定値に対して前後重心位置推定部２４から出力された補正係数を乗算し、その乗算結果を表示部２６に出力してステップＳ１０の手続きに進む。
【００６３】
ステップＳ１０：表示部２６は、補正演算部２５から出力された補正後の左右重心位置推定結果を表示画面上に表示して処理を終了する（ＥＮＤ）。
【００６４】
表示部２６，２６Ａ，２６Ｂの表示例を図９，図１０，図１１に示す。図９の表示部２６は、表示部２６の表示画面上に左右重心位置の偏りを数値として表示（Ｌ＋４００ｍｍ）している。すなわち図９の表示部２６は、重心位置が中心から左側に４０ｃｍズレていることを表している。また、図１０の表示部２６Ａ例では、表示部２６Ａの表示画面上に左右重心位置の偏りを図形として表示している。すなわち図１０の表示部２６Ａでは、重心位置が中心から左側に少しズレていることを視覚的に表している。また、図１１の表示部２６Ｂでは、表示部２６Ｂの表示画面上に左右重心位置の偏りを数値および図形の双方で表示している。
【００６５】
以上説明したように、被牽引車３の前後方向の重心位置を推定し、この推定結果に基づいて左右方向の重心位置の推定結果を補正するので、被牽引車３の前後の重心の偏りに影響されることなく被牽引車３の左右の重心の偏りを正しく推定することができる。
【００６６】
また、連結車１の車両連結総重量を質量推定部２７により、被牽引車３の重量を直接測定することなく測定可能であるため、被牽引車３がどのようなものであっても車両連結総重量を計算することができる。
【００６７】
また、被牽引車軸荷重を牽引車の第５輪荷重のＮ（Ｎは被牽引車３の軸数）倍で除算した結果を補正係数とし、補正前の左右方向の重心位置の推定結果に対して補正係数を乗算することにより補正された左右方向の重心位置の推定結果を出力するので、被牽引車３の軸数がどのようであっても対応することができる。
【００６８】
（図８のステップＳ２までの処理の自動化について）
次に、図８のフローチャートで説明した処理において、ステップＳ１の「変位センサを０点補正」という処理は、被牽引車３に貨物を積載する以前に行う必要があり、ステップＳ２の「偏り荷重値取得、空気圧値取得」という処理は、被牽引車３に貨物を積載した後に行う必要がある。また、既に説明したように、「変位センサを０点補正」の処理は、被牽引車３に貨物の積載が開始される直前が好ましい。
【００６９】
このような処理を行うために、運転者は、被牽引車３に貨物が積載される直前に忘れることなく、変位センサ２１Ｒ，２１Ｌを０点補正する必要がある。このような作業は、運転者にとって、きわめて煩わしい作業である。また、運転者が変位センサ２１Ｒ，２１Ｌを０点補正することを忘れてしまったままの状態、あるいは、運転者が被牽引車３に貨物が積載され始めてから慌てて０点補正をするというように変位センサ２１Ｒ，２１Ｌを正しく０点補正していない状態で、図８のステップＳ２以降の処理が実行されると、正しい推定結果が得られなくなる可能性が生じる。
【００７０】
そこで、図８のステップＳ２までの手続きについては、自動化されることが好ましい。以下では、図８のステップＳ２までの手続きの自動化について図１２〜図１４を参照して説明する。
【００７１】
図１２の上段の図は、圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌの検出結果（圧力センサ２２Ｒの検出結果＋圧力センサ２２Ｌの検出結果）から得られたエアベローズ３１Ｒ，３１Ｌ内の空気圧を縦軸にとり、横軸に時間の経過をとったものである。一方、図１２の下段の図は、変位センサ２１Ｒ，２１Ｌの検出結果に基づき計算された偏り荷重値の偏り度合いを縦軸にとり、横軸に時間の経過をとったものである。ここで偏り荷重値の偏り度合いとは、牽引車２の実際の重心位置が設計上の牽引車２の重心位置からどれくらい離れているかを示す度合いである。偏り度合いが小さければ、牽引車２の実際の重心位置が設計上の牽引車２の重心位置に近く、偏り度合いが大きければ、牽引車２の実際の重心位置が設計上の牽引車２の重心位置から遠いことを示している。なお、被牽引車３が空積時には、牽引車２の実際の重心位置が設計上の牽引車２の重心位置の許容誤差の範囲内に入ることが好ましい。
【００７２】
図１２の上段に示すエアベローズ３１Ｒ，３１Ｌ内の空気圧は、時刻ｔ０から時刻ｔ１の間では、ほぼ一定の低い値である。この状態は、被牽引車３が牽引車２に連結されているが被牽引車３は空積状態であり、エアベローズ３１Ｒ,３１Ｌは、牽引車２および空積状態の被牽引車３のみを支えているため空気圧は低い状態である。続いて、エアベローズ３１Ｒ，３１Ｌ内の空気圧は、時刻ｔ１で急激に増加を始めている。この状態は、被牽引車３に貨物の積載が開始された瞬間の状態であり、貨物自体の重さに加え、車体が大きく揺れ動くことにより、エアベローズ３１Ｒ,３１Ｌ内の空気圧は大きく増加している。続いて、エアベローズ３１Ｒ，３１Ｌ内の空気圧は、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間では、ほぼ一定のレートで上昇を続けている。この状態は、被牽引車３に貨物が積載されたことにより車高センサ３３Ｒ，３３Ｌが車高の沈み込みを検出したので、不図示のエアサスペンション制御機能が不図示のエアタンクからエアベローズ３１Ｒ,３１Ｌに空気を送り込んでおり、エアベローズ３１Ｒ,３１Ｌ内の空気圧が上昇を続けている状態である。続いて、時刻ｔ２を過ぎるとエアベローズ３１Ｒ,３１Ｌ内の空気圧は所定の値で安定する。この状態は、被牽引車３への貨物の積載が完了し、車体の揺れも収まり、車高も所定の高さを回復し、エアベローズ３１Ｒ,３１Ｌ内の空気圧が安定した状態である。
【００７３】
一方、図１２の下段に示す偏り度合いは、時刻ｔ０から時刻ｔ１の間では、一定の小さい値である。この状態は、被牽引車３が牽引車２に連結されているが貨物が積載されていない状態であり、牽引車２の実際の重心位置が設計上の牽引車２の重心位置の許容誤差の範囲内にある状態である。続いて、偏り度合いは、時刻ｔ１で急激に増加を始めている。この状態は、被牽引車３に貨物の積載が開始された瞬間の状態であり、車体が大きく揺れ動くことにより、牽引車２の実際の重心位置が設計上の牽引車２の重心位置から大きく離れる状態となり、偏り度合いが大きく増加している。その後も車体が揺れ動いている状態は、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで継続している。続いて、時刻ｔ２を過ぎると偏り度合いは安定する。この状態は、被牽引車３への貨物の積み込みが完了し、車体の揺れも収まり、牽引車２の重心位置も安定した状態である。
【００７４】
このように図１２の上段に示す空気圧の変化と図１２の下段に示す荷重の偏り度合いとは、密接に関係していることがわかる。そこで、時刻ｔ１直後のタイミングを「トリガ１」とし、トリガ１から所定の時間以内（たとえば１０秒以内）に空気圧が安定したらそのタイミングを「トリガ２」として設定する。これにより、「トリガ１」は、被牽引車３に貨物の積み込みが開始されたタイミングであり、「トリガ２」は、被牽引車３への貨物の積み込みが完了したタイミングであるとすることができる。なお、ここで所定の時間（たとえば１０秒）は、車高センサ３３Ｒ，３３Ｌが車高の沈み込みを検出してからエアベローズ３１Ｒ,３１Ｌに不図示のエアタンクから空気が送り込まれ、車高が所定の高さを回復し、エアベローズ３１Ｒ,３１Ｌ内の空気圧が安定するまでに要する時間である。よって、この所定の時間は、車種によって様々に設定される。これによれば、運転者が手動で貨物の積み込み開始および貨物の積み込み完了を入力する必要は無くなる。
【００７５】
以上の処理の詳細を図１３のフローチャートを参照して説明する。図１３のフローチャートは、図８のステップＳ１，Ｓ２の手続きと置き換えることができるものである。
【００７６】
ＳＴＡＲＴ：運転者のキー操作などにより、左右重心位置推定装置２０が起動されると、左右重心位置推定装置２０は、ステップＳ２０の手続きに進む。
【００７７】
ステップＳ２０：左右重心位置推定部２３は、変位センサ２１Ｒ,２１Ｌから偏り荷重生値(raw_biasload)を取り込み、圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌから空気圧生値(raw_air_press)を取り込み、手続きは、ステップＳ２１に進む。
【００７８】
ステップＳ２１：左右重心位置推定部２３は、変位センサ２１Ｒ,２１Ｌから取り込んだ偏り荷重生値(raw_biasload)、および圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌから取り込んだ空気圧生値(raw_air_press)を、ローパスフィルタ処理して手続きはステップＳ２２に進む。なお、このローパスフィルタ処理により変位センサ２１Ｒ,２１Ｌから取り込んだ偏り荷重生値(raw_biasload)、および圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌから取り込んだ空気圧生値(raw_air_press)のノイズ成分（微小変動など）が除去されて、フィルタ後偏り荷重値(fil_biasload)およびフィルタ後圧力値(fil_air_press)が生成されて、フィルタ後偏り荷重値(fil_biasload)およびフィルタ後圧力値(fil_air_press)が生成される。
【００７９】
ステップＳ２２：左右重心位置推定部２３は、圧力センサ２２Ｒ,２２Ｌの検出結果に基づいて、たとえば３秒以内にαｋｇ／ｃｍ2以上の圧力変化の有無を判定する。ステップＳ２２において、３秒以内にαｋｇ／ｃｍ2以上の圧力変化が有ると判定された場合、手続きはステップＳ２３に進む。一方、ステップＳ２２において、３秒以内にαｋｇ／ｃｍ2以上の圧力変化が無いと判定された場合、手続きはステップＳ２０に戻る。なお、ここで３秒は一例であり、短時間に急激な圧力変化が有るか否かを判定するために設定された観測時間である。したがって、たとえば１秒〜５秒程度の範囲内でどのような時間を設定してもよい。また、αは、被牽引車３に貨物の積載が開始されたことが確実に判定可能となる適切な値を設定する。たとえば被牽引車３に試験的に貨物を積載してみたときの圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌの検出結果を考察してαの値を決定すればよい。
【００８０】
ステップＳ２３：左右重心位置推定部２３は、トリガ１を設定してステップＳ２４の手続きに進む。
【００８１】
ステップＳ２４：左右重心位置推定部２３の偏り荷重値取得部２９は、ステップＳ２３で設定したトリガ１の時刻とその所定期間(期間Ｔ１)前の時刻との間にサンプリングされているフィルタ後偏り荷重値(fil_biasload)を、偏り荷重値記憶部２８から読み出し、その平均値(fil_biasload_trg1_ave)を計算する。この計算が終了すると手続きはステップＳ２５に進む。
【００８２】
ステップＳ２５：左右重心位置推定部２３は、圧力センサ２２Ｒ,２２Ｌの検出結果に基づいて、トリガ１設定後のたとえば１０秒以内に圧力変化がΔｋｇ／ｃｍ2以内に収まったか否かを判定する。ステップＳ２５において、トリガ１設定後のたとえば１０秒以内に圧力変化がΔｋｇ／ｃｍ2以内に収まったと判定された場合、手続きはステップＳ２６に進む。一方、ステップＳ２５において、トリガ１設定後のたとえば１０秒以内に圧力変化がΔｋｇ／ｃｍ2以内に収まっていないと判定された場合、手続きはステップＳ２９に進む。なお、ここで１０秒は、車高センサ３３Ｒ，３３Ｌが車高の沈み込みを検出してからエアベローズ３１Ｒ,３１Ｌに不図示のエアタンクから空気が送り込まれ、車高が所定の高さを回復し、エアベローズ３１Ｒ,３１Ｌ内の空気圧が安定するまでに要する時間である。よって、この所定の時間は、車種によって様々に設定される。また、この所定の時間は、必ずしも車高の高さが回復するのに要する時間以内とする必要は無く、さらに長い時間としてもよい。あるいは、この所定の時間は、特に定めなくてもよい。ただし、この所定の時間を定めておけば、この所定の時間を大幅に超過する事態が発生したときには、トリガ１が誤って設定されたものであると判定し、トリガ１を解除（ステップＳ２９）することができる。また、この所定の時間を定める際には、この所定の時間を長くすることにより、図１３のステップＳ２５の処理に要する時間が長くなるので、必要最短の時間とすることが好ましい。
【００８３】
ステップＳ２６：左右重心位置推定部２３は、トリガ２を設定してステップＳ２７の手続きに進む。
【００８４】
ステップＳ２７：左右重心位置推定部２３の偏り荷重値取得部２９は、ステップＳ２６で設定したトリガ２の時刻とその所定期間（期間Ｔ２）前の時刻との間にサンプリングされているフィルタ後偏り荷重値(fil_biasload)を、偏り荷重値記憶部２８から読み出し、その平均値(fil_biasload_trg2_ave)を計算する。この計算が終了すると手続きはステップＳ２８に進む。
【００８５】
ステップＳ２８：左右重心位置推定部２３の偏り荷重値取得部２９は、ステップＳ２７で取得した偏り荷重値平均値(fil_biasload_trg2_ave)からステップＳ２４で取得した偏り荷重値平均値(fil_biasload_trg1_ave)を減算することにより偏り荷重値を取得する（図８のステップＳ２の偏り荷重値取得に相当）。また、このときに、前後重心位置推定部２４は、圧力センサ２２Ｒ,２２Ｌが検出している空気圧値を取得する（図８のステップＳ２の空気圧値取得に相当）。
【００８６】
ステップＳ２９：左右重心位置推定部２３は、ステップＳ２５で「Ｎｏ」と判定されたのでトリガ１の設定を解除してステップＳ２０の手続きに戻る。なお、ステップＳ２５で「Ｎｏ」と判定される原因は、トリガ１を設定するか否かを判定するステップＳ２２における圧力の急激な変化が貨物の積載開始以外の要因（たとえば牽引車２の移動による揺れなど）であった場合などである。
【００８７】
比較例として、図１３のフローチャートの処理を運転者が手動で行った場合の例を図１４に示す。図１４の処理では、ステップＳ２０，Ｓ２１，Ｓ２８の処理が図１３と共通し、ステップＳ３１，Ｓ３３の処理はそれぞれステップＳ２４，Ｓ２７の処理と実質的に同じである。図１４に示すように、ステップＳ３０およびステップＳ３２において、運転者による操作を必要とする。
【００８８】
(効果について)
このようにして、左右重心位置推定部２３は、運転者の手動入力に頼ることなく、トリガ１を設定することにより、被牽引車３への貨物の積載開始のタイミングを認識し、トリガ２を設定することにより、被牽引車３への貨物の積載完了のタイミングを認識する。これにより、図８のフローチャートにおけるステップＳ１の「変位センサを０点補正」、およびステップＳ２の「偏り荷重値取得、空気圧値取得」の各処理を自動化することができる。
【００８９】
これによれば、運転者が変位センサ２１Ｒ，２１Ｌを０点補正することを忘れてしまったり、あるいは、運転者が被牽引車３に貨物が積載され始めてから慌てて０点補正をし、変位センサ２１Ｒ，２１Ｌを正しく０点補正していない状態で、図８のステップＳ２以降の処理が実行されるといったことがなくなり、常に、正しい推定結果を得ることができる。また、運転者にとっても煩わしい作業を無くすことができるため運転者の利便性を向上させることができる。すなわち運転者は、牽引車２のキースイッチ(不図示)をＯＮ状態にするだけでよい。
【００９０】
（プログラムを用いた実施の形態について）
また、左右重心位置推定装置２０の各部（左右重心位置推定部２３、前後重心位置推定部２４、補正演算部２５、質量推定部２７など）は、所定のプログラムにより動作する汎用の情報処理装置によって構成されてもよい。例えば、汎用の情報処理装置は、メモリ、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、入出力ポートなどを有する。汎用の情報処理装置のＣＰＵは、メモリなどから所定のプログラムとして制御プログラムを読み込んで実行する。これにより、汎用の情報処理装置には、左右重心位置推定装置２０の各部の機能が実現される。また、その他の機能についてもソフトウェアにより実現可能な機能については汎用の情報処理装置とプログラムとによって実現することができる。なお、上述したＣＰＵの代わりにＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)、マイクロプロセッサ（マイクロコンピュータ）、ＤＳＰ(Digital Signal Processor)などを用いてもよい。
【００９１】
なお、汎用の情報処理装置が実行する制御プログラムは、左右重心位置推定装置２０の出荷前に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであっても、左右重心位置推定装置２０の出荷後に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであってもよい。また、制御プログラムの一部が、左右重心位置推定装置２０の出荷後に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶されたものであってもよい。左右重心位置推定装置２０の出荷後に、汎用の情報処理装置のメモリなどに記憶される制御プログラムは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読取可能な記録媒体に記憶されているものをインストールしたものであっても、インターネットなどの伝送媒体を介してダウンロードしたものをインストールしたものであってもよい。
【００９２】
また、制御プログラムは、汎用の情報処理装置によって直接実行可能なものだけでなく、ハードディスクなどにインストールすることによって実行可能となるものも含む。また、圧縮されたり、暗号化されたりしたものも含む。
【００９３】
このように、汎用の情報処理装置とプログラムによって左右重心位置推定装置２０の機能を実現することにより、大量生産や仕様変更（または設計変更）に対して柔軟に対応可能となる。
【００９４】
（その他の実施の形態）
本発明の実施の形態は、その要旨を逸脱しない限り様々に変更が可能である。たとえば左右重心位置推定部２３が補正前の左右重心位置を推定する方法については、上述したようにＸ＝［（ＦS1＋ＦS2）／Ｆｂ］・Ｌ１／２によって推定する方法以外にも、たとえば特許文献１に記載されている方法などの様々な方法が適用できる。
【００９５】
また、質量推定部２７の質量推定方法は、特開２０００−７４７２７号公報に記載されている方法以外にも様々な方法が適用できる。あるいは、質量推定部２７を省き、被牽引車輪８，９の下に簡便な重量測定装置を置き、前後重心位置推定部２２が直接的に被牽引車軸荷重を測定してもよい。
【００９６】
また、牽引車前輪５および牽引車後輪６の左右の分担荷重の測定については、変位センサ２１Ｒ，２１Ｌに代えて車高センサ３３Ｒ，３３Ｌを用いてもよい。あるいは、変位センサ２１Ｒ，２１Ｌを省き、圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌの圧力差によって牽引車前輪５および牽引車後輪６の左右の分担荷重の測定を行うこともできる。あるいは、圧力センサ２２Ｒ，２２Ｌがエアベローズ３１Ｒ，３１Ｌの圧力を測定するのではなく、牽引車前輪５および／または牽引車後輪６の空気圧を測定することによって、第５輪荷重および牽引車前輪５および／または牽引車後輪６の左右の分担荷重の測定を行ってもよい。
【００９７】
また、図８のフローチャートのステップＳ６において［被牽引車軸荷重／（第５輪荷重×２）］が“２．４”未満のときステップＳ７の処理へ移行し、被牽引車軸荷重／（第５輪荷重×２）］が“２．４”以上のときステップＳ８の処理へ移行すると説明したが、これを［被牽引車軸荷重／（第５輪荷重×２）］が“２．４”以下のときステップＳ７の処理へ移行し、被牽引車軸荷重／（第５輪荷重×２）］が“２．４”を超えるときステップＳ８の処理へ移行するとしてもよい。
【００９８】
また、図８のフローチャートのステップＳ５で質量推定部２７が車両連結総重量を算出する際、特開２０００−７４７２７号公報に記載されている方法を適用したとすれば、加速度などの測定が必要である。このため質量推定部２７は、連結車１がある程度走行した後でなければ車両連結総重量を算出できない。この場合、表示部２６は、とりあえずステップＳ４で補正前の左右重心位置推定結果を表示画面上に表示し、連結車１が走行を開始する以前に、運転者におおまかな警告を行うようにしてもよい。そして、その後、連結車１がある程度走行し、質量推定部２７が車両連結総重量を算出し、図８のフローチャートがステップＳ１０に達したときに、表示部２６は、改めて補正された左右重心位置推定結果を表示画面上に表示するようにしてもよい。
【００９９】
エンジン１０は、内燃機関であると説明したが、外燃機関を含む熱機関であってもよい。
【０１００】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであってもよいし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであってもよい。
【０１０１】
また、図１３のステップＳ２８で取得した偏り荷重値が所定の閾値以上、または超えている場合、以降の処理（図８のステップＳ３以降）において計算される重心位置推定結果を待つことなく、重心位置の偏りが大きいことは明らかである。したがって、このような場合、図９、図１０、図１１で説明した重心位置の表示に先立って、あるいは、これらの表示に加え、重心位置の偏りが大きいことを運転者に報知するための警報手段を有するようにしてもよい。この警報手段としては、たとえばランプの点滅、ブザーの鳴動、合成音声による報知など、様々な形態とすることができる。あるいは、図９、図１０、図１１の表示例の中に、警報ランプや警報表示部を設けてもよい。
【０１０２】
図１５に、警報表示部６０を表示部２６Ｂに併設した例を示す。図１５の例では、警報表示部６０に「重心偏り大」とテキスト情報が表示されると共に、そのテキスト情報の背景の照明が点滅するようになっている。さらに、スピーカを設け、合成音声によって「重心偏りが大きいです。ご注意ください。」などとアナウンスを行う構成としてもよい。なお、表示部２６Ｂに代えて表示部２６または表示部２６Ａと警報表示部６０とを併設してもよい。
【０１０３】
また、図１６に、警報表示部６０を有する表示部２６Ｃの例を示す。図１６の例では、警報表示部６０に「重心偏り大」とテキスト情報が表示されると共に、そのテキスト情報の背景の照明が点滅するようになっている。さらに、スピーカを設け、合成音声によって「重心偏りが大きいです。ご注意ください。」などとアナウンスを行う構成としてもよい。なお、表示部２６Ｃは、表示部２６Ａに警報表示部６０を追加した構成であるが、表示部２６Ａに代えて、表示部２６または表示部２６Ｂに警報表示部６０を追加した構成としてもよい。
【０１０４】
また、本発明の実施の形態は、連結車１ではない貨物車両においても適用できる。その場合には、前後および左右方向の重心位置の推定のために、第５輪荷重以外を用いることになる。たとえば、貨物を積載する前後で、各輪のエアサスペンションを構成するエアベローズ内の空気圧の差分を解析したり、車両の複数の箇所に設けられた車高センサの検出結果を解析することによって、前後および左右方向の重心位置を推定してもよい。
【０１０５】
また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０６】
１…連結車、２…牽引車、３…被牽引車、１０…被牽引車シャーシ（荷台）、２０…左右重心位置推定装置（重心位置計算装置）、２３…左右重心位置推定部（第一の判定手段、第二の判定手段）、２４…前後重心位置推定部、２５…補正演算部、２６…表示部、２７…質量推定部、２８…偏り荷重値記憶部（偏り荷重値記憶手段）、２９…偏り荷重値取得部（偏り荷重値取得手段）、３１Ｒ，３１Ｌ…エアベローズ、６０…警報表示部（警報手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷台とエアベローズとを有し、貨物が前記荷台に積載されることにより車高が所定の高さよりも沈むときには前記エアベローズ内の空気圧を制御して車高を所定の高さに保つように調整される車両の重心位置を推定する重心位置推定装置において、
前記車両の偏り荷重値を所定のサンプリング周期毎に記憶する偏り荷重値記憶手段と、
前記エアベローズ内の空気圧の変化に応じ、前記荷台への貨物の積載開始を判定する第一の判定手段と、
前記第一の判定手段が前記荷台への貨物の積載開始を判定したときからの前記空気圧の変化に応じ、前記荷台への貨物の積載完了を判定する第二の判定手段と、
前記第二の判定手段が積載完了と判定した時刻とその所定期間前の時刻との間に前記偏り荷重値記憶手段に記憶された偏り荷重値のサンプリング値の平均値から前記第一の判定手段が積載開始と判定した時刻とその所定期間前の時刻との間に前記偏り荷重値記憶手段に記憶された偏り荷重値のサンプリング値の平均値を減算する偏り荷重値取得手段と、
を有する、
ことを特徴とする重心位置推定装置。
【請求項２】
請求項１記載の重心位置推定装置であって、
前記第一の判定手段が前記荷台への貨物の積載開始を判定したときから所定の時間以内に前記第二の判定手段が前記荷台への貨物の積載完了を判定しないときには、前記第一の判定手段の判定結果を無効とする、
ことを特徴とする重心位置推定装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の重心位置推定装置であって、
前記偏り荷重値取得手段の減算結果が所定の閾値以上、または超えているときには、警報を発出する警報手段を有する、
ことを特徴とする重心位置推定装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載の重心位置推定装置を有することを特徴とする車両。
【請求項５】
荷台とエアベローズとを有し、貨物が前記荷台に積載されることにより車高が所定の高さよりも沈むときには前記エアベローズ内の空気圧を制御して車高を所定の高さに保つように調整される車両の重心位置を推定する重心位置推定装置の重心位置推定方法において、
前記車両の偏り荷重値を所定のサンプリング周期毎に記憶する偏り荷重値記憶ステップと、
前記エアベローズ内の空気圧の変化に応じ、前記荷台への貨物の積載開始を判定する第一の判定ステップと、
前記第一の判定ステップにより前記荷台への貨物の積載開始が判定されたときからの前記空気圧の変化に応じ、前記荷台への貨物の積載完了を判定する第二の判定ステップと、
前記第二の判定ステップにより積載完了と判定された時刻とその所定期間前の時刻との間に前記偏り荷重値記憶ステップにより記憶された偏り荷重値のサンプリング値の平均値から前記第一の判定ステップにより積載開始と判定された時刻とその所定期間前の時刻との間に前記偏り荷重値記憶ステップにより記憶された偏り荷重値のサンプリング値の平均値を減算する偏り荷重値取得ステップと、
を有する、
ことを特徴とする重心位置推定方法。
【請求項６】
情報処理装置に、請求項１から３のいずれか１項記載の重心位置推定装置の機能を実現させることを特徴とするプログラム。
【請求項１】
荷台とエアベローズとを有し、貨物が前記荷台に積載されることにより車高が所定の高さよりも沈むときには前記エアベローズ内の空気圧を制御して車高を所定の高さに保つように調整される車両の重心位置を推定する重心位置推定装置において、
前記車両の偏り荷重値を所定のサンプリング周期毎に記憶する偏り荷重値記憶手段と、
前記エアベローズ内の空気圧の変化に応じ、前記荷台への貨物の積載開始を判定する第一の判定手段と、
前記第一の判定手段が前記荷台への貨物の積載開始を判定したときからの前記空気圧の変化に応じ、前記荷台への貨物の積載完了を判定する第二の判定手段と、
前記第二の判定手段が積載完了と判定した時刻とその所定期間前の時刻との間に前記偏り荷重値記憶手段に記憶された偏り荷重値のサンプリング値の平均値から前記第一の判定手段が積載開始と判定した時刻とその所定期間前の時刻との間に前記偏り荷重値記憶手段に記憶された偏り荷重値のサンプリング値の平均値を減算する偏り荷重値取得手段と、
を有する、
ことを特徴とする重心位置推定装置。
【請求項２】
請求項１記載の重心位置推定装置であって、
前記第一の判定手段が前記荷台への貨物の積載開始を判定したときから所定の時間以内に前記第二の判定手段が前記荷台への貨物の積載完了を判定しないときには、前記第一の判定手段の判定結果を無効とする、
ことを特徴とする重心位置推定装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の重心位置推定装置であって、
前記偏り荷重値取得手段の減算結果が所定の閾値以上、または超えているときには、警報を発出する警報手段を有する、
ことを特徴とする重心位置推定装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載の重心位置推定装置を有することを特徴とする車両。
【請求項５】
荷台とエアベローズとを有し、貨物が前記荷台に積載されることにより車高が所定の高さよりも沈むときには前記エアベローズ内の空気圧を制御して車高を所定の高さに保つように調整される車両の重心位置を推定する重心位置推定装置の重心位置推定方法において、
前記車両の偏り荷重値を所定のサンプリング周期毎に記憶する偏り荷重値記憶ステップと、
前記エアベローズ内の空気圧の変化に応じ、前記荷台への貨物の積載開始を判定する第一の判定ステップと、
前記第一の判定ステップにより前記荷台への貨物の積載開始が判定されたときからの前記空気圧の変化に応じ、前記荷台への貨物の積載完了を判定する第二の判定ステップと、
前記第二の判定ステップにより積載完了と判定された時刻とその所定期間前の時刻との間に前記偏り荷重値記憶ステップにより記憶された偏り荷重値のサンプリング値の平均値から前記第一の判定ステップにより積載開始と判定された時刻とその所定期間前の時刻との間に前記偏り荷重値記憶ステップにより記憶された偏り荷重値のサンプリング値の平均値を減算する偏り荷重値取得ステップと、
を有する、
ことを特徴とする重心位置推定方法。
【請求項６】
情報処理装置に、請求項１から３のいずれか１項記載の重心位置推定装置の機能を実現させることを特徴とするプログラム。
【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２０１２−１３６１８２（Ｐ２０１２−１３６１８２Ａ）
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２９０７６７（Ｐ２０１０−２９０７６７）
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【出願人】（０００００５４６３）日野自動車株式会社 (1,484)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１９日（２０１２．７．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２７日（２０１０．１２．２７）
【出願人】（０００００５４６３）日野自動車株式会社 (1,484)
【Ｆターム（参考）】
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