特開 2023-148988 特装車の積載重量推定システム、特装車の積載重量推定方法、及びコンピュータプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023148988

(43)【公開日】2023-10-13

(54)【発明の名称】特装車の積載重量推定システム、特装車の積載重量推定方法、及びコンピュータプログラム

(51)【国際特許分類】

   G01G 19/10 20060101AFI20231005BHJP

   G01G 23/01 20060101ALI20231005BHJP

   G01G 23/42 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

G01G19/10 B

G01G23/01 B

G01G23/42 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022057296

(22)【出願日】2022-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000002358

【氏名又は名称】新明和工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114557

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 英仁

(74)【代理人】

【識別番号】100078868

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 登夫

(72)【発明者】

【氏名】堀 崇展

(72)【発明者】

【氏名】上田 成宏

(72)【発明者】

【氏名】村下 善朗

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 典明

(57)【要約】

【課題】特装車の積載重量推定システム、特装車の積載重量推定方法、及びコンピュータプログラムの提供。
【解決手段】荷箱を昇降させるための油圧アクチュエータを備える特装車に関して、油圧アクチュエータに作用する油圧の大きさを計測する圧力計から、油圧の大きさに関する第１データを取得する第１取得部と、特装車の傾斜角を計測する傾斜計から、傾斜角に関する第２データを取得する第２取得部と、積載物の重量及び積載位置を変化させた場合の傾斜角と油圧の大きさとの間の関係を、積載物の重量に関連付けて複数記憶する記憶部と、第１データ及び第２データを取得した場合、記憶部に記憶されている関係を参照して、荷箱における積載重量を推定する推定部とを備える。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

荷箱を昇降させるための油圧アクチュエータを備える特装車に関して、前記油圧アクチュエータに作用する油圧の大きさを計測する圧力計から、前記油圧の大きさに関する第１データを取得する第１取得部と、
前記特装車の傾斜角を計測する傾斜計から、前記傾斜角に関する第２データを取得する第２取得部と、
積載物の重量及び積載位置を変化させた場合の前記傾斜角と前記油圧の大きさとの間の関係を、前記積載物の重量に関連付けて複数記憶する記憶部と、
前記第１データ及び前記第２データを取得した場合、前記記憶部に記憶されている関係を参照して、前記荷箱における積載重量を推定する推定部と
を備える特装車の積載重量推定システム。

【請求項2】

前記推定部は、前記関係を２次元座標平面上にプロットした場合の近似曲線と、前記第１データ及び前記第２データが示す計測結果を前記２次元座標平面上にプロットした場合の計測点との間の距離に基づき、前記積載重量を推定する
請求項１に記載の積載重量推定システム。

【請求項3】

前記推定部は、前記計測点に最も近い近似曲線を特定することにより、前記積載重量を推定する
請求項２に記載の積載重量推定システム。

【請求項4】

前記推定部は、前記計測点を間に挟む２つの近似曲線を特定し、前記計測点から特定した２つの近似曲線までの距離の比に応じて、前記積載重量を推定する
請求項２に記載の積載重量推定システム。

【請求項5】

前記推定部は、前記計測点から前記２つの近似曲線まで垂線を下ろした場合の各垂線の長さの比を算出し、算出した比に応じて前記積載重量を推定する
請求項４に記載の積載重量推定システム。

【請求項6】

前記推定部は、前記計測点を通り、前記２つの近似曲線を最短で結ぶ線分を特定し、特定した線分と各近似曲線との交点を求め、前記計測点から各交点までの距離の比を算出し、算出した比に応じて前記積載重量を推定する
請求項４に記載の積載重量推定システム。

【請求項7】

荷箱を昇降させるための油圧アクチュエータを備える特装車に関して、前記油圧アクチュエータに作用する油圧の大きさを計測する圧力計から、前記油圧の大きさに関する第１データを取得し、
前記特装車の傾斜角を計測する傾斜計から、前記傾斜角に関する第２データを取得し、
前記第１データ及び前記第２データを取得した場合、積載物の重量及び積載位置を変化させた場合の前記傾斜角と前記油圧の大きさとの間の関係を、前記積載物の重量に関連付けて複数記憶する記憶部を参照して、前記荷箱における積載重量を推定する
処理をコンピュータにより実行する特装車の積載重量推定方法。

【請求項8】

コンピュータに、
荷箱を昇降させるための油圧アクチュエータを備える特装車に関して、前記油圧アクチュエータに作用する油圧の大きさを計測する圧力計から、前記油圧の大きさに関する第１データを取得し、
前記特装車の傾斜角を計測する傾斜計から、前記傾斜角に関する第２データを取得し、
前記第１データ及び前記第２データを取得した場合、積載物の重量及び積載位置を変化させた場合の前記傾斜角と前記油圧の大きさとの間の関係を、前記積載物の重量に関連付けて複数記憶する記憶部を参照して、前記荷箱における積載重量を推定する
処理を実行させるためのコンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、特装車の積載重量推定システム、特装車の積載重量推定方法、及びコンピュータプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、トラック等の大型車両において、自重（積載重量）を計測する自重計が搭載されたものが知られている。

【0003】

従来の自重計では、フロント及びリアの車軸両端部に取り付けられた荷重センサを用いて、前後左右の各タイヤに掛かる荷重を計測し、各荷重センサの出力の合計から積載重量を求めている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４－１３２８７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、従来の自重計では、各荷重センサの出力の合計を積載重量に換算する方式が取られているので、車両が傾斜地に存在する場合、荷台上の積み荷のバランスが均等でない場合等において、正しい積載重量を計測できないことがある。

【0006】

本発明は、荷台上の積み荷のバランスが均等でない場合であっても、精度良く積載重量を推定できる特装車の積載重量推定システム、特装車の積載重量推定方法、及びコンピュータ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】

【0007】

本発明の一態様に係る特装車の積載重量推定システムは、荷箱を昇降させるための油圧アクチュエータを備える特装車に関して、前記油圧アクチュエータに作用する油圧の大きさを計測する圧力計から、前記油圧の大きさに関する第１データを取得する第１取得部と、前記特装車の傾斜角を計測する傾斜計から、前記傾斜角に関する第２データを取得する第２取得部と、積載物の重量及び積載位置を変化させた場合の前記傾斜角と前記油圧の大きさとの間の関係を、前記積載物の重量に関連付けて複数記憶する記憶部と、前記第１データ及び前記第２データを取得した場合、前記記憶部に記憶されている関係を参照して、前記荷箱における積載重量を推定する推定部とを備える。

【0008】

本発明の一態様に係る特装車の積載重量推定方法は、荷箱を昇降させるための油圧アクチュエータを備える特装車に関して、前記油圧アクチュエータに作用する油圧の大きさを計測する圧力計から、前記油圧の大きさに関する第１データを取得し、前記特装車の傾斜角を計測する傾斜計から、前記傾斜角に関する第２データを取得し、前記第１データ及び前記第２データを取得した場合、積載物の重量及び積載位置を変化させた場合の前記傾斜角と前記油圧の大きさとの間の関係を、前記積載物の重量に関連付けて複数記憶する記憶部を参照して、前記荷箱における積載重量を推定する処理をコンピュータにより実行する。

【0009】

本発明の一態様に係るコンピュータプログラムは、コンピュータに、荷箱を昇降させるための油圧アクチュエータを備える特装車に関して、前記油圧アクチュエータに作用する油圧の大きさを計測する圧力計から、前記油圧の大きさに関する第１データを取得し、前記特装車の傾斜角を計測する傾斜計から、前記傾斜角に関する第２データを取得し、前記第１データ及び前記第２データを取得した場合、積載物の重量及び積載位置を変化させた場合の前記傾斜角と前記油圧の大きさとの間の関係を、前記積載物の重量に関連付けて複数記憶する記憶部を参照して、前記荷箱における積載重量を推定する処理を実行させるためのコンピュータプログラムである。

【発明の効果】

【0010】

本願によれば、荷台上の積み荷のバランスが均等でない場合であっても、精度良く積載重量を推定できる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施の形態１に係る特装車の全体構成を示す側面図である。

【図2】実施の形態１に係る特装車の全体構成を示す平面図である。

【図3】荷箱を起立させた状態の側面図である。

【図4】積載重量推定システムの構成を説明するブロック図である。

【図5】積載物を含む荷箱の重心位置とピッチ角度の変化との関係を示すグラフである。

【図6】積載重量及び積載位置を変化させた場合の油圧値とピッチ角度との関係を示すグラフである。

【図7】関係テーブルの一例を示す概念図である。

【図8】実施の形態１における積載重量の推定方法を説明する説明図である。

【図9】実施の形態１における積載重量の推定手順を説明するフローチャートである。

【図10】積載重量の表示例を示す模式図である。

【図11】実施の形態２における積載重量の推定方法を説明する説明図である。

【図12】実施の形態３における積載重量推定システムの構成を説明するブロック図である。

【図13】実施の形態３における積載重量の推定手順を説明するフローチャートである。

【図14】実施の形態４における積載重量推定システムの構成を説明するブロック図である。

【図15】実施の形態４における積載重量の推定手順を説明するフローチャートである。

【図16】実施の形態５における積載重量推定システムの構成を説明するブロック図である。

【図17】実施の形態５における積載重量の推定手順を説明するフローチャートである。

【図18】学習モデルの構成例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
（実施の形態１）
図１は実施の形態１に係る特装車１の全体構成を示す側面図、図２はその平面図、図３は荷箱を起立させた状態の側面図である。図１～図３に例示する特装車１は、走行部であるトラックシャシ２と、走行部に搭載される架装装置の一例であるダンプ装置３とを備えるダンプトラックである。以下の説明において、前後、左右、上下の各方向は、トラックシャシ２の運転席に座った運転手から見た前後、左右、上下の各方向を表すものとする。なお、図２では、説明のために、ダンプ装置３を取り除いた状態を示している。

【0013】

トラックシャシ２は、運転席が設けられるキャブ２０と、キャブ２０を支持するシャシフレーム２１とを備える。シャシフレーム２１は、前後方向に延びる左右一対のメインフレーム（縦根太）２１Ａ，２１Ａと、左右一対のメインフレーム２１Ａ，２１Ａを連結する複数のクロスメンバ（横根太）２１Ｂ，…，２１Ｂとにより構成される（図２を参照）。トラックシャシ２の前輪２２Ｆ及び後輪２２Ｒ，２２Ｒは不図示の懸架装置を介してメインフレーム２１Ａ，２１Ａに回転可能に取り付けられる。トラックシャシ２は、エンジン７０（原動機）と、このエンジン７０にクラッチを介して連結される変速機とを備えており、駆動輪（例えば前輪２２Ｆ）の駆動系にエンジン７０の駆動力を変速機を介して伝達することによって、走行するように構成されている。

【0014】

ダンプ装置３は、シャシフレーム２１上に固定されるサブフレーム３０と、サブフレーム３０によって支持され、土砂などの荷が積載される荷箱４とを備える。荷箱４は、サブフレーム３０の後端部にて左右方向に延びるヒンジ軸３１の回りに回動可能に支持されている。荷箱４は、上方が開放された箱体であり、矩形状の底部４０を囲むように配置されたフロントパネル４１、左右一対のサイドパネル４２、及びリアパネル（後アオリ）４３を備える。リアパネル４３は開閉可能に構成されている。

【0015】

ダンプ装置３は、荷箱４を傾斜させるためのホイスト機構５を備える。ホイスト機構５は、例えば、リフトアーム５１、油圧シリンダ５２、テンションリンク５３を備える。ホイスト機構５の油圧シリンダ５２を伸長させると、荷箱４は、その前部が持ち上げられ、傾斜角度が大きくなる方向に回動する。傾斜角度が大きくなる方向への荷箱４の回動を、本実施の形態では荷箱４の上昇ともいう。一方、ホイスト機構５の油圧シリンダ５２を短縮させると、荷箱４は、その前部が下げられ、傾斜角度が小さくなる方向に回動する。傾斜角度が小さくなる方向への荷箱４の回動を、本実施の形態では荷箱４の下降ともいう。

【0016】

油圧シリンダ５２を伸縮させる油圧機構は、油圧ポンプ６１、作動油タンク６２、制御弁６３などを備える。油圧供給源である油圧ポンプ６１は、ＰＴＯ７１（Power Take-Off）を介して伝達されるエンジン７０の動力によって駆動されることにより、油圧配管６４を通じて作動油タンク６２内の作動油を汲み上げ、吐出口に接続された主管６５を通じて油圧シリンダ５２に作動油（圧油）を供給する。なお、エンジン７０の動力伝達の断接は、キャブ２０内に設けられるＰＴＯスイッチ７２により切り替えられる。

【0017】

油圧ポンプ６１から吐出される作動油の供給方向は、手動式の操作レバー６７によって操作される制御弁６３により切り替えられる。例えば、操作レバー６７の操作により制御弁６３が中立位置にあると、油圧ポンプ６１から油圧シリンダ５２に作動油は供給されず、荷箱４の傾動動作は行われない。操作レバー６７が上昇位置に操作されると、制御弁６３が切り替えられ、油圧ポンプ６１から油圧シリンダ５２に作動油（圧油）が供給される。油圧シリンダ５２は、作動油が供給されることによって伸長し、荷箱４を上昇させる。一方、操作レバー６７が下降位置に操作されると、制御弁６３が切り替えられ、油圧シリンダ５２に供給された作動油は作動油タンク６２に還流する。これに伴い、油圧シリンダ５２は短縮し、荷箱４を下降させる。

【0018】

油圧機構には、油圧シリンダ５２に作用する油圧の大きさを計測するための圧力計８１が設けられている。また、特装車１には、トラックシャシ２の傾斜（ピッチ及びロール）を計測するための傾斜計８２と、荷箱４の傾斜（ピッチ及びロール）を計測するための傾斜計８３が設けられている。

【0019】

圧力計８１は、油圧シリンダ５２のシリンダ圧（油圧）を時系列的に計測し、計測したシリンダ圧に係る計測データを出力する。傾斜計８２は、シャシフレーム２１の適宜箇所（例えば前後方向及び左右方向の中央付近）に取り付けられる。傾斜計８２は、重力方向（鉛直方向）を基準としたトラックシャシ２の前後方向の傾斜（ピッチ）及び左右方向の傾斜（ロール）を時系列的に計測し、計測した傾斜に係る計測データを出力する。傾斜計８２より得られるトラックシャシ２の傾斜角に関するデータは、車両全体、すなわち特装車１の傾斜角のデータとして考えることができる。傾斜計８３は、荷箱４の適宜箇所に取り付けられ、重力方向（鉛直方向）を基準とした荷箱４の前後方向（ピッチ）及び左右方向の傾斜（ロール）を時系列的に計測し、計測した傾斜に係る計測データを出力する。傾斜計８３の計測値と傾斜計８２の計測値との差分をとることによって、トラックシャシ２に対する荷箱４のダンプ角度が算出される。

【0020】

特装車１は、圧力計８１及び傾斜計８２により得られるデータに基づき、積載物の重量（積載重量）を推定する推定装置１００を備える。本実施の形態において、積載重量は、荷箱４に積載されている積載物の重量を表し、特装車１に乗車している乗員、特装車１に積まれている燃料、特装車１を構成する走行部及び架装装置などの重量は入らないものとする。なお、荷を積んでいないときの走行部や架装装置の重量は既知であるとする。推定装置１００の内部構成、及び推定装置１００が実行する処理の内容については後に詳述することとするが、本実施の形態では、圧力計８１より得られる油圧の大きさに関するデータ（第１データ）、傾斜計８２より得られる傾斜角に関するデータ（第２データ）、及び積載重量を含むデータ間の関係を利用して、特装車１の積載重量を推定する。推定装置１００は、例えばキャブ２０の内部に設けられる。代替的に、推定装置１００はシャシフレーム２１に取り付けられてもよい。

【0021】

本実施の形態では、特装車１の一例としてダンプ装置３を備えたダンプトラックについて説明するが、特装車１は、ダンプトラックに限らず、ダンプ排出式吸引車やダンプ排出式塵芥収集車など、油圧シリンダを有するダンプ装置を備えた任意の特装車であってもよい。

【0022】

以下、本実施の形態に係る積載重量推定システムの構成について説明する。
図４は積載重量推定システムの構成を説明するブロック図である。積載重量表示システムは、圧力計８１より得られる油圧の大きさに関するデータと、傾斜計８２より得られる傾斜角に関するデータとに基づき、特装車１の積載重量を推定する推定装置１００と、推定装置１００が推定した積載重量に関する情報を報知するための表示装置１２０とを備える。

【0023】

推定装置１００は、専用又は汎用のコンピュータであり、制御部１０１、記憶部１０２、操作部１０３、入力部１０４、出力部１０５、及び通信部１０６を備える。

【0024】

制御部１０１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などを備える。制御部１０１が備えるＲＯＭには、推定装置１００が備えるハードウェア各部の動作を制御する制御プログラム等が記憶される。制御部１０１内のＣＰＵは、ＲＯＭに記憶された制御プログラムや後述する記憶部１０２に記憶された各種コンピュータプログラムを実行し、ハードウェア各部の動作を制御することによって、本実施の形態における推定装置１００としての機能を実現する。制御部１０１が備えるＲＡＭには、演算の実行中に利用されるデータ等が一時的に記憶される。

【0025】

制御部１０１は、日時情報を出力するクロック、計測開始指示を与えてから計測終了指示を与えるまでの経過時間を計測するタイマ、数をカウントするカウンタ等の機能を搭載するものであってもよい。

【0026】

記憶部１０２は、ハードディスク、フラッシュメモリなどを用いた記憶装置を備える。記憶部１０２には、制御部１０１によって実行されるコンピュータプログラム、外部から取得した各種データ、推定装置１００の内部にて生成した各種データ等が記憶される。

【0027】

記憶部１０２に記憶されるコンピュータプログラムは、第１データ、第２データ、及び積載重量を含むデータ間の関係を参照して、特装車１の積載重量を推定するための推定プログラムＰＧ１などを含む。

【0028】

記憶部１０２に記憶されるコンピュータプログラムは、例えば、コンピュータプログラムを読み取り可能に記録した非一時的な記録媒体ＲＭ１により提供される。記録媒体ＲＭ１は、例えば、ＣＤ－ＲＯＭ、ＵＳＢメモリ、ＳＤ（Secure Digital）カードなどの可搬型メモリである。制御部１０１は、図に示していない読取装置を用いて、記録媒体ＲＭ１から各種プログラムを読み取り、読み取った各種プログラムを記憶部１０２に記憶させる。また、記憶部１０２に記憶されるコンピュータプログラムは、通信により提供されてもよい。この場合、制御部１０１は、所定のサーバから必要なコンピュータプログラムをダウンロードし、ダウンロードしたコンピュータプログラムを記憶部１０２に記憶させる。

【0029】

また、記憶部１０２は、積載物の重量及び積載位置を変化させた場合の、特装車１の傾斜角と油圧の大きさとの関係を、積載物の重量に関連付けて記憶する関係テーブルＴＢ１を備える。関係テーブルＴＢ１の構成については後に詳述する。

【0030】

操作部１０３は、スイッチやボタンなどにより構成されており、各種の操作を受付ける。制御部１０１は、操作部１０３を通じて受付けた操作に基づき、適宜の処理を実行する。なお、本実施の形態では、推定装置１００が操作部１０３を備える構成としたが、操作部１０３は必須ではなく、外部に接続された機器や通信部１０６を介して操作を受付ける構成であってもよい。

【0031】

入力部１０４は、各種センサを接続するためのインタフェースを備え、圧力計８１、傾斜計８２，８３などのセンサが接続される。入力部１０４には、これらのセンサが有線によって接続されてもよく、無線によって接続されてもよい。入力部１０４には、圧力計８１より出力される油圧シリンダ５２のシリンダ圧に係る計測データ、傾斜計８２より出力される特装車１の傾斜に係る計測データ、傾斜計８３より出力される荷箱４の傾斜に係る計測データ等が適宜入力される。

【0032】

出力部１０５は、液晶モニタなどの表示装置１２０を接続するための出力インタフェースを備える。表示装置１２０は、例えばキャブ２０の運転席近傍に設けられる。代替的に、表示装置１２０は、フロントパネル４１の後面側に設けられてもよい。出力部１０５が備える出力インタフェースは、アナログ形式の映像信号を出力する出力インタフェースであってもよく、ＤＶＩ（Digital Visual Interface）やＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface、登録商標）などのデジタル形式の映像信号を出力する出力インタフェースであってもよい。出力部１０５は、例えば、積載重量の推定結果を表示装置１２０に表示させるべく、表示データを表示装置１２０へ出力する。

【0033】

本実施の形態では、推定装置１００の外部に表示装置１２０を接続する構成としたが、推定装置１００が表示装置１２０を搭載するものであってもよい。

【0034】

通信部１０６は、外部機器との間で各種のデータを送受信する通信インタフェースを備える。推定装置１００が通信部１０６を介して通信する相手先の一例は、特装車１に搭載される各種ＥＣＵ（Electronic Controller Unit）やＰＬＣ（Programmable Logic Controller）である。この場合、通信部１０６は、特装車１に搭載される各種ＥＣＵやＰＬＣと通信するために、例えばＲＳ－４８５に準拠した通信ポートを備えてもよく、ＣＡＮ（Controller Area Network）などの車内通信用の通信規格に準拠した通信インタフェースを備えてもよい。推定装置１００が通信部１０６を介して通信する相手先の他の例は、特装車１の外部に設置されるサーバ装置やユーザが所持する携帯端末などである。この場合、通信部１０６は、外部のサーバ装置などと通信するために、ＷｉＦｉ（登録商標）、３Ｇ、４Ｇ、５Ｇ、ＬＴＥ（Long Term Evolution）等の無線通信の通信規格に準じた通信インタフェースを備えてもよい。

【0035】

本願発明者らは、荷箱４に積載する積載物の重量及び積載位置が油圧の大きさ（油圧シリンダ５２のシリンダ圧）や特装車１の傾斜角に及ぼす影響を詳細に検討した。特装車１の特性を考えると、車両（ダンプ）は、前輪２２Ｆ、後輪２２Ｒ、及び図に示していないリーフサスペンションという「バネ」に支えられているとみなすことができる。このため、荷箱４に積載物を積載した場合、積載物の重量にって「バネ」がたわみ、車両に傾きが生じる。すなわち、積載物の重量、積載位置、車両の傾きには何らかの関係があることが予想される。

【0036】

図５は積載物を含む荷箱４の重心位置とピッチ角度の変化との関係を示すグラフである。本実施の形態では、重量が既知の積載物を荷箱４に積み込むことにより、均等積載の状態と現実的に発生し得る最大偏積載の状態とを作り出し、それぞれの状態において、積載物を含む荷箱４の重心位置と、トラックシャシ２のピッチ角度の変化とを求め、グラフ上にプロットした。ここで、積載物を含む荷箱４の重心位置は、例えば、ＣＡＤ（Computer-Assisted design）データを用いて算出される。ピッチ角度の変化は、積載物を積み込む前のトラックシャシ２のピッチ角度と、積み込んだ後のトラックシャシ２のピッチ角度との差を表しており、傾斜計８２より取得したデータに基づき計算することができる。代替的に、ピッチ角の変化は、ＣＡＥ（Computer-Aided Engineering）解析により計算されてもよい。

【0037】

積載物が荷箱４の前後方向に均等に配置された均等積載の状態を基準にとり、ピッチ角度の変化を表す。すなわち、均等積載の状態では、ピッチ角度の変化をゼロとする。このとき、ピッチ角度は、積載物が荷箱４の前方に偏って配置された最大偏積載の状態では、例えばマイナス側に大きく変化し、積載物が荷箱４の後方に偏って配置された最大偏積載の状態では、例えばプラス側に大きく変化する。図５のグラフに示されている通り、トラックシャシ２の傾きと、積載物を含む荷箱４の重心位置との間には、概ね比例関係があることが分かる。

【0038】

図６は積載重量及び積載位置を変化させた場合の油圧値とピッチ角度との関係を示すグラフである。グラフの横軸は、傾斜計８２より得られるトラックシャシ２のピッチ角度を表し、縦軸は、圧力計８１より得られる油圧の大きさ（油圧シリンダ５２のシリンダ圧）を表す。本実施の形態では、重量が既知の積載物を荷箱４に積み込むことにより、均等積載の状態と、その重量での最大偏積載の状態とを作り出し、それぞれの状態において、トラックシャシ２のピッチ角度と、油圧の大きさとを計測し、グラフ上にプロットした。

【0039】

具体的には、１０トンの積載物を荷箱４の前後均等積載位置、前端位置、後端位置にそれぞれ順に配置して、それぞれの位置でピッチ角度及び油圧の大きさを計測し、対応する計測点をグラフ上にプロットした。その結果、図６のグラフにおいて黒丸で示す３つの計測点が得られた。荷箱４の前端位置及び後端位置に積載物を配置した状態は最大偏積載に該当する。

【0040】

同様に、９トンの積載物を各位置に積載した場合、８トンの積載物を各位置に積載した場合、…、１トンの積載物を各位置に積載した場合のそれぞれにおいて、ピッチ角度及び油圧の大きさを計測し、対応する計測点をグラフ上にプロットした。その結果、積載重量毎に３つの計測点が得られた。なお、積載重量が５トン、３トン、２トン、１トンの積載物については、荷箱４の前後均等積載位置に積載物を配置した場合の計測点のみを取得したが、他の積載重量と同様に、前端位置及び後端位置に積載物を配置した場合の計測点を併せて取得してもよい。

【0041】

図６のグラフ中に示す破線は、所定の積載重量毎の３つの計測点を近似する近似直線を示している。グラフの横軸をｘ軸、縦軸をｙ軸、積載重量をＷトンとした場合、近似直線は、ａ_w ｘ＋ｂ_w ｙ＋ｃ_w ＝０のように表される。ここで、ｘはトラックシャシ２のピッチ角度、ｙは油圧値、ａ_w ，ｂ_w ，ｃ_w は係数である。積載重量Ｗトンの場合の計測結果（図６の例では３つの計測点）が得られた場合、最小二乗法などの近似手法を用いて、係数ａ_w ，ｂ_w ，ｃ_w を決定することにより、近似直線を導出することができる。

【0042】

本実施の形態では、均等積載の状態、及び前後両端の最大偏積載の状態で得られる３つの計測点を用いて近似直線を導出する構成としたが、他の偏積載の状態での計測点を追加し、４つ以上の計測点から近似直線を導出してもよい。また、本実施の形態では、計測点を直線により近似する構成としたが、２次曲線や３次曲線等の任意の曲線により近似する構成としてもよい。

【0043】

また、特装車１の最大積載量（例えば１０トン）付近で積載重量をより精密に推定するために、最大積載量を積んだ状態での計測点の数を増やし、より正確な近似曲線を導出してもよく、最大積載量付近の近似曲線（例えば、９．８トン、９．９トン、１０．１トン、１０．２トンの近似曲線）を導出してもよい。

【0044】

推定装置１００は、積載重量及び積載位置を変化させた場合のトラックシャシ２のピッチ角度と油圧の大きさとの間の関係を、積載重量に関連付けて記憶する関係テーブルＴＢ１を備える。図７は関係テーブルＴＢ１の一例を示す概念図である。関係テーブルＴＢ１では、上述した係数ａ_w ，ｂ_w ，ｃ_w を積載重量毎に記憶することにより、積載重量及び積載位置を変化させた場合のトラックシャシ２のピッチ角度と油圧の大きさとの間の関係を記憶する。例えば、積載重量が１０トンの近似直線は、ａ₁₀ｘ＋ｂ₁₀ｙ＋ｃ₁₀＝０と表せるので、この直線の方程式から、トラックシャシ２のピッチ角度と油圧の大きさとの間の関係が得られる。他の積載重量における関係についても同様である。本実施の形態では、運用が開始される前の事前解析により、積載重量毎の係数ａ_w ，ｂ_w ，ｃ_w が予め決定されているものとする。なお、各係数ａ_w ，ｂ_w ，ｃ_w は、実際の計測値を用いて決定されてもよく、ＣＡＥ解析の結果を用いて決定されてもよい。

【0045】

本実施の形態では、積載重量毎に係数ａ_w ，ｂ_w ，ｃ_w を記憶する構成としたが、近似直線を表す方程式（ａ₁₀ｘ＋ｂ₁₀ｙ＋ｃ₁₀＝０）を記憶部１０２に記憶させる構成としてもよい。また、関係テーブルＴＢ１は、トラックシャシ２のピッチ角度と油圧の大きさとの間の関係を規定するものとして説明したが、トラックシャシ２のロール角と油圧の大きさとの関係を規定するものであってもよい。

【0046】

推定装置１００は、入力部１０４を通じて、圧力計８１より得られる油圧の大きさに関するデータ（第１データ）、及び傾斜計８２より得られる特装車１の傾斜角に関するデータ（第２データ）を取得した場合、関係テーブルＴＢ１に記憶されている関係を参照して、荷箱４における積載重量を推定する。

【0047】

図８は実施の形態１における積載重量の推定方法を説明する説明図である。推定装置１００の制御部１０１は、関係テーブルＴＢ１に記憶されている関係を２次元座標平面上にプロットした場合の近似直線と、第１データ及び第２データが示す計測結果を同じ２次元座標平面上にプロットした場合の計測点との間の距離に基づき、荷箱４における積載重量を推定する。

【0048】

積載重量Ｗにおける近似直線をａ_w ｘ＋ｂ_w ｙ＋ｃ_w ＝０とし、計測点の座標を（Ｘ，Ｙ）とした場合、近似直線と計測点との間の距離は、計測点から近似直線に垂線を下ろしたときの垂線の長さに等しく、｜ａ_w Ｘ＋ｂ_w Ｙ＋ｃ_w ｜／（ａ_w ²＋ｂ_w ²）^1/2 により算出される。

【0049】

制御部１０１は、第１データ及び第２データを取得した場合、計測点を表す座標を特定し、上記演算式に代入することによって、各近似直線と計測点との間の距離を算出する。制御部１０１は、算出した距離に基づき、荷箱４における積載重量を推定する。例えば、図８に示すように、積載重量Ｗ１の近似直線と積載重量Ｗ２の近似直線との間に計測点が存在する場合について説明する。計測点から積載重量Ｗ１の近似直線までの距離をＬ１、計測点から積載重量Ｗ２の近似直線までの距離をＬ２と算出された場合、制御部１０１は、例えば、Ｗ１×Ｌ２／（Ｌ１＋Ｌ２）＋Ｗ２×Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）のように距離の比で配分することにより、計測点における積載重量を推定することができる。

【0050】

なお、積載重量を細かく推定する必要がない場合等において、制御部１０１は、計測点に最も近い近似直線を特定して、積載重量を推定してもよい。例えば、図８の例では、計測点は、積載重量Ｗ１の近似直線に最も近いので、計測点における積載重量をＷ１と推定してもよい。

【0051】

以下、積載重量の推定手順について説明する。
図９は実施の形態１における積載重量の推定手順を説明するフローチャートである。推定装置１００の制御部１０１は、トラックシャシ２に対して荷箱４を所定のダンプ角度（例えば１．０度）にした状態において、記憶部１０２から推定プログラムＰＧ１を読み出して実行することにより、以下の処理を実行する。

【0052】

制御部１０１は、圧力計８１からの出力に基づき、油圧の大きさに関する第１データを取得する（ステップＳ１０１）。具体的には、制御部１０１は、入力部１０４を通じて、圧力計８１から出力される計測データ（油圧シリンダ５２の油圧値）を取得することにより、第１データを取得する。

【0053】

制御部１０１は、傾斜計８２からの出力に基づき、特装車１の傾斜角に関する第２データを取得する（ステップＳ１０２）。具体的には、制御部１０１は、入力部１０４を通じて、傾斜計８２から出力される計測データ（特装車１のピッチ角及びロール角）を取得することにより、第２データを取得する。

【0054】

制御部１０１は、取得した第１データ及び第２データに基づき、２次元座標平面上の計測点の座標を特定する（ステップＳ１０３）。第１データが示す油圧の大きさをＸ、第２データが示すピッチ角度をＹとした場合、計測点の座標は（Ｘ，Ｙ）のように表される。

【0055】

制御部１０１は、ステップＳ１０３で特定した計測点を間に挟む２つの近似直線を特定する（ステップＳ１０４）。制御部１０１は、例えば、ピッチ角度がＸである場合の油圧の大きさを各近似直線から求め、計測点における油圧の大きさＹと近似直線から求めた油圧の大きさとの差分を調べることにより、計測点を間に挟む２つの近似直線を特定することができる。

【0056】

制御部１０１は、計測点と特定した２つ近似直線との距離を算出する（ステップＳ１０５）。制御部１０１は、関係テーブルＴＢ１から各近似直線を規定する係数ａ_w ，ｂ_w ，ｃ_w を読み出し、ステップＳ１０３で特定した座標（Ｘ，Ｙ）と、各近似直線を規定する係数ａ_w ，ｂ_w ，ｃ_w とを上述の演算式に代入することにより、計測点と各近似直線との間の距離を算出することができる。

【0057】

制御部１０１は、計測点から各近似直線までの距離の比に基づき、積載重量を推定する（ステップＳ１０６）。例えば、計測点の下側に位置する近似直線が積載重量Ｗ１の近似直線であり、その近似直線までの距離がＬ１であったとする。また、計測点の上側に位置する近似直線が積載重量Ｗ２の近似直線であり、その近似直線までの距離がＬ２であったとする。この場合、制御部１０１は、例えば、Ｗ１×Ｌ２／（Ｌ１＋Ｌ２）＋Ｗ２×Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）を算出することにより、積載重量を推定することができる。

【0058】

制御部１０１は、推定した積載重量を報知する（ステップＳ１０７）。このとき、制御部１０１は、推定した積載重量の情報を出力部１０５より出力し、表示装置１２０に表示させる。図１０は積載重量の表示例を示す模式図である。図１０では、積載重量の推定値、積載率、及び推定日時の情報を文字情報として表示装置１２０に表示させた例を示している。ここで、積載重量の推定値は、関係テーブルＴＢ１を参照して推定した積載重量の値である。積載率は、上限値に対する積載重量（推定値）の割合として算出される値である。推定日時は、積載重量を推定した日時であり、例えば制御部１０１の内蔵クロックから得られる情報である。制御部１０１は、関係テーブルＴＢ１を参照して推定した積載重量の推定値、上限値に対する割合として算出される積載率、内蔵クロックから得られる日時の情報に基づき、表示画面のデータを生成し、生成した表示画面のデータを表示装置１２０へ出力することにより、図１０に示すような画面を表示装置１２０に表示させることができる。

【0059】

以上のように、実施の形態１では、特装車１の傾斜角と油圧の大きさとが得られた場合、積載重量との関係を規定した関係テーブルＴＢ１を参照して積載重量を推定するので、特装車１の傾斜の有無に関わらず、積載重量を精度良く推定し、推定した積載重量を報知することができる。

【0060】

（実施の形態２）
以下、実施の形態２における積載重量の推定方法について説明する。
図１１は実施の形態２における積載重量の推定方法を説明する説明図である。推定装置１００の制御部１０１は、関係テーブルＴＢ１に記憶されている関係を２次元座標平面上にプロットした場合の近似直線と、第１データ及び第２データが示す計測結果を同じ２次元座標平面上にプロットした場合の計測点との間の距離に基づき、荷箱４における積載重量を推定する。

【0061】

実施の形態２では、計測点から各近似直線に下ろした垂線の長さを用いる代わりに、計測点を通る直線を利用する。具体的には、制御部１０１は、計測点を間に挟む２つの近似直線を特定し、計測点を通り、特定した２つの近似直線を最短で結ぶ線分を特定する。そして、制御部１０１は、特定した線分と近似直線との交点を求め、計測点から各交点までの距離の比に応じて積載重量を推定する。

【0062】

図１１に示すように、積載重量Ｗ１の近似直線と積載重量Ｗ２の近似直線との間に計測点が存在する場合について説明する。制御部１０１は、計測点を通る直線と各近似直線との交点を求め、交点間の距離を算出して、交点間の距離が最小となる線分を特定する。積載重量Ｗ１の近似曲線との交点をＰ１、積載重量Ｗ２の近似曲線との交点をＰ２とする。計測点から交点Ｐ１までの距離がＬ１、計測点から交点Ｐ２までの距離がＬ２であった場合、制御部１０１は、例えば、Ｗ１×Ｌ２／（Ｌ１＋Ｌ２）＋Ｗ２×Ｌ１／（Ｌ１＋Ｌ２）のように距離の比で配分することにより、計測点における積載重量を推定することができる。

【0063】

（実施の形態３）
実施の形態３では、荷箱４を上昇させた後に停止させた状態と、荷箱４を下降させた後に停止させた状態とを区別して、積載重量を推定する構成について説明する。

【0064】

本願発明者らは、トラックシャシ２のピッチ角と油圧値との関係を詳細に調べたところ、荷箱４を上昇させた後に停止させた場合の油圧値と、荷箱４を下降させた後に停止させた場合の油圧値との間に差異が生じることを見出した。そこで、実施の形態３における積載重量推定システムでは、荷箱４を上昇後に停止させた状態と、荷箱４を下降後に停止させた状態とを区別し、両者で異なる関係テーブルを用いて積載重量の推定を行う。

【0065】

図１２は実施の形態３における積載重量推定システムの構成を説明するブロック図である。推定装置１００は、制御部１０１、記憶部１０２、操作部１０３、入力部１０４、出力部１０５、及び通信部１０６を備える。これらハードウェア各部の構成は実施の形態１において説明したものと同様であるため、その説明を省略する。

【0066】

記憶部１０２は、上昇停止用の関係テーブルＴＢ１０と、下降停止用の関係テーブルＴＢ２０とを備える。上昇停止用の関係テーブルＴＢ１０は、荷箱４が上昇後に停止した状態にて取得した特装車１の傾斜角及び油圧の大きさのデータに基づき、所定の積載重量毎の近似直線を定め、各近似直線の係数を積載重量に関連付けて記憶したテーブルである。同様に、下降停止用の関係テーブルＴＢ２０は、荷箱４が下降後に停止した状態にて取得した特装車１の傾斜角及び油圧の大きさのデータに基づき、所定の積載重量毎の近似直線を定め、各近似直線の係数を積載重量に関連付けて記憶したテーブルである。

【0067】

図１３は実施の形態３における積載重量の推定手順を説明するフローチャートである。推定装置１００の制御部１０１は、入力部１０４を通じて入力される信号を監視することにより、計量スイッチ８９がオンされたか否かを判断する（ステップＳ３０１）。オンされていない場合（Ｓ３０１：ＮＯ）、制御部１０１は、計量スイッチ８９がオンされるまで待機する。

【0068】

計量スイッチ８９がオンされた場合（Ｓ３０１：ＹＥＳ）、制御部１０１は積載重量の推定処理を開始する。推定処理を開始する際、ダンプ角度を所定角度に調整するようユーザに指示を与えてもよい。所定角度は、例えば０．５度より大きく、１．５度より小さい範囲の角度である。制御部１０１は、表示装置１２０に文字情報などを表示することにより指示を与えてもよく、図に示していないスピーカより音声を出力することにより指示を与えてもよい。実施の形態３において、ダンプ角度は操作レバー６７を用いて手動により調整される。

【0069】

制御部１０１は、入力部１０４を通じて、傾斜計８２，８３にて時系列的に計測される傾斜角度の計測データを順次取得し、取得した計測データに基づき、現在のダンプ角度を検出する（ステップＳ３０２）。制御部１０１は、傾斜計８３の計測値として得られる荷箱４の傾斜角度から傾斜計８２の計測値として得られるトラックシャシ２の傾斜角度を差し引くことにより、ダンプ角度を求めることができる。制御部１０１は、検出したダンプ角度を時系列的に記憶部１０２に記憶させる。

【0070】

制御部１０１は、ステップＳ３０２で検出したダンプ角度が最小角度θ１より大きいか否かを判断する（ステップＳ３０３）。最小角度θ１は、荷箱４の積載重量を計測するのに適した角度範囲の最小値として設定される値である。最小角度θ１の一例は０．５度である。

【0071】

現在のダンプ角度が最小角度θ１以下であると判断した場合（Ｓ３０３：ＮＯ）、制御部１０１は、ユーザに対して荷箱４の上昇を指示する（ステップＳ３０４）。制御部１０１は、荷箱４を上昇させるべき旨の文字情報を表示装置１２０に表示させることにより、ユーザへの指示を行う。代替的に、制御部１０１は、荷箱４を上昇させるべき旨の音声を図に示していないスピーカから出力させることにより、ユーザへの指示を行ってもよい。指示を受けたユーザは、操作レバー６７を操作して、荷箱４を適宜の角度だけ上昇させ停止させる。制御部１０１は、ユーザへの指示を行った後、処理をステップＳ３０２へ戻す。

【0072】

現在のダンプ角度が最小角度θ１より大きいと判断した場合（Ｓ３０３：ＹＥＳ）、制御部１０１は、現在のダンプ角度が最大角度θ２より小さいか否かを判断する（ステップＳ３０５）。最大角度θ２は、荷箱４の積載重量を計測するのに適した角度範囲の最大値として設定される値である。最大角度θ２の一例は１．５度である。

【0073】

現在のダンプ角度が最大角度θ２以上であると判断した場合（Ｓ３０５：ＮＯ）、制御部１０１は、ユーザに対して荷箱４の下降を指示する（ステップＳ３０６）。制御部１０１は、例えば、荷箱４を下降させるべき旨の文字情報を表示装置１２０に表示させてユーザへの指示を行う。代替的に、制御部１０１は、荷箱４を下降させるべき旨の音声を図に示していないスピーカから出力させてユーザへの指示を行ってもよい。指示を受けたユーザは、操作レバー６７を操作して、荷箱４を適宜の角度だけ下降させ停止させる。制御部１０１は、ユーザへの指示を行った後、処理をステップＳ３０２へ戻す。

【0074】

現在のダンプ角度が最大角度θ２より小さいと判断した場合（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、制御部１０１は、内蔵タイマの出力を参照して、ダンプ角度が設定された角度範囲に入ってから所定時間が経過したか否かを判断する（ステップＳ３０７）。所定時間が経過していない場合（Ｓ３０７：ＮＯ）、制御部１０１は、所定時間が経過するまで待機する。

【0075】

所定時間が経過したと判断した場合（Ｓ３０７：ＹＥＳ）、制御部１０１は、所定時間が経過するまでの間、荷箱４が停止状態であったか否かを判断する（ステップＳ３０８）。制御部１０１は、記憶部１０２に記憶させたダンプ角度の履歴データから変化の有無を判断することにより、荷箱４が停止状態であったか否かを判断することができる。停止状態でなかった場合（Ｓ３０８：ＮＯ）、制御部１０１は、処理をステップＳ３０２へ戻す。

【0076】

所定時間が経過するまでの間、荷箱４が停止状態であった場合（Ｓ３０８：ＹＥＳ）、制御部１０１は、積載重量の計量の準備ができた旨をユーザに報知する（ステップＳ３０９）。制御部１０１は、例えば、積載重量の計量の準備ができた旨の文字情報を表示装置１２０に表示させる。代替的に、制御部１０１は、積載重量の計量の準備ができた旨の音声を図に示していないスピーカから出力させてもよい。

【0077】

次いで、制御部１０１は、荷箱４は上昇後に停止したか否かを判断する（ステップＳ３１０）。制御部１０１は、記憶部１０２に記憶させたダンプ角度の履歴データから、荷箱４が上昇後に停止したか否かを判断することができる。

【0078】

制御部１０１は、荷箱４が上昇後に停止したと判断した場合（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、積載重量の推定の際に参照するテーブルとして、上昇停止用の関係テーブルＴＢ１０を選択する（ステップＳ３１１）。一方、制御部１０１は、荷箱４が下降後に停止したと判断した場合（Ｓ３１０：ＮＯ）、積載重量の際に参照するテーブルとして、下降停止用の関係テーブルＴＢ２０を選択する（ステップＳ３１２）。

【0079】

制御部１０１は、圧力計８１の計測結果に基づく第１データ（油圧の大きさに関するデータ）と、傾斜計８２の計測結果に基づく第２データ（特装車１の傾斜に関するデータ）とを取得し、ステップＳ３１１で選択した上昇停止用の関係テーブルＴＢ１０、又はステップＳ３１２で選択した下降停止用の関係テーブルＴＢ２０を参照することにより、荷箱４における積載重量を推定する（ステップＳ３１３）。

【0080】

積載重量の推定方法には、実施の形態１や実施の形態２で説明した手法を用いることができる。すなわち、制御部１０１は、第１データ及び第２データが示す計測点と、この計測点を間に挟む２つの近似直線との間の距離を算出し、算出した距離の比に応じて、積載重量を推定することができる。

【0081】

次いで、制御部１０１は、推定した積載重量を報知する（ステップＳ３１４）。このとき、制御部１０１は、推定した積載重量の情報を出力部１０５より出力し、表示装置１２０に表示させる。制御部１０１は、積載重量の情報を文字情報として表示装置１２０に表示させてもよく、グラフ表示やメータ表示などの模式的な表示方法を用いてもよい。また、制御部１０１は、推定した積載重量の情報を図に示していないスピーカから音声として出力させる構成としてもよい。これらの一連の処理が終了した後、ユーザは、操作レバー６７を操作して、荷箱４をダンプ角度が０度となるまで下降させる。その後、計量スイッチ８９がオフされることにより、計量が終了する。

【0082】

実施の形態３では、荷箱４を上昇後に停止させた状態と、荷箱４を下降後に停止させた状態とを区別し、両者で異なる関係テーブルを用いて積載重量の推定を行うので、両者で共通のテーブルを用いて推定する場合と比較して、推定精度の低下を抑えることができる。

【0083】

（実施の形態４）
実施の形態４では、上昇停止動作を自動的に行う構成について説明する。

【0084】

図１４は実施の形態４における積載重量推定システムの構成を説明するブロック図である。実施の形態４に係る積載重量推定システムは、推定装置１００と、推定装置１００に接続される昇降制御装置２００とを備える。推定装置１００は、実施の形態３において説明したものと同様であり、制御部１０１、記憶部１０２、操作部１０３、入力部１０４、出力部１０５、及び通信部１０６を備える。なお、実施の形態４では、上昇停止用の関係テーブルＴＢ１０のみを用いるので、下降停止用の関係テーブルＴＢ２０は記憶部１０２に記憶されていなくてもよい。

【0085】

昇降制御装置２００は、入力部２０１、制御部２０２、及び出力部２０３を備えており、特装車１が備える油圧機構の動作を制御することにより、荷箱４の昇降を制御する。入力部２０１は入力インタフェースを備える。入力部２０１には、推定装置１００から出力される情報、操作レバー６７の操作情報、ＰＴＯスイッチ７２の操作情報などが入力される。入力部２０１に入力された情報は制御部２０２に出力される。

【0086】

制御部２０２は、例えばＰＬＣ（Programmable Logic Controller）により構成される。制御部２０２は、プログラムされたロジックに従って、入力部２０１を通じて入力された情報に基づき荷箱４を昇降制御するための制御信号を生成する。制御部２０２は、生成した制御信号を出力部２０３より制御弁６３へ出力する。出力部２０３は、出力インタフェースを備えており、制御弁６３や推定装置１００などが接続されている。なお、実施の形態４における制御弁６３は、電気的に制御可能な電磁制御弁として構成されているものとする。

【0087】

本実施の形態では、積載重量推定システムが推定装置１００と昇降制御装置２００とを別体として備える構成としたが、両者が一体の構成であってもよい。

【0088】

図１５は実施の形態４における積載重量の推定手順を説明するフローチャートである。推定装置１００の制御部１０１は、入力部１０４を通じて入力される信号を監視することにより、計量スイッチ８９がオンされたか否かを判断する（ステップＳ４０１）。オンされていない場合（Ｓ４０１：ＮＯ）、制御部１０１は、計量スイッチ８９がオンされるまで待機する。

【0089】

計量スイッチ８９がオンされた場合（Ｓ４０１：ＹＥＳ）、制御部１０１は、ＰＴＯスイッチ７２がオンであるか否かを判断する（ステップＳ４０２）。ＰＴＯスイッチ７２がオンでない場合（Ｓ４０２：ＮＯ）、制御部１０１は、ユーザに対してＰＴＯスイッチ７２をオンするように指示し（ステップＳ４０３）、エンジン７０の動力伝達先を油圧ポンプ６１に切り替えさせる。ユーザへの指示は、表示装置１２０に文字情報を表示することにより行ってもよく、図に示していないスピーカより音声として出力することにより行ってもよい。

【0090】

ＰＴＯスイッチ７２がオンである場合（Ｓ４０２：ＹＥＳ）、制御部１０１は、ダンプ角度を調整する旨をユーザに報知する（ステップＳ４０４）。制御部１０１は、例えば、ダンプ角度を調整する旨の文字情報を表示装置１２０に表示させる。代替的に、制御部１０１は、ダンプ角度を調整する旨の音声を図に示していないスピーカから出力させてもよい。

【0091】

次いで、制御部１０１は、荷箱４の上昇を昇降制御装置２００に指示する（ステップＳ４０５）。具体的には、制御部１０１は、荷箱４の上昇を指示する制御信号を生成し、生成した制御信号を出力部１０５より昇降制御装置２００へ出力することにより、昇降制御装置２００への指示を行う。昇降制御装置２００の制御部２０２は、推定装置１００からの指示に応じて、荷箱４を上昇させるための制御信号を制御弁６３へ出力することにより、荷箱４を上昇させる。

【0092】

制御部１０１は、入力部１０４を通じて、傾斜計８２，８３にて時系列的に計測される傾斜角度の計測データを順次取得し、取得した計測データに基づき、現在のダンプ角度を検出する（ステップＳ４０６）。

【0093】

制御部１０１は、ステップＳ４０６で検出したダンプ角度が最小角度θ１より大きいか否かを判断する（ステップＳ４０７）。最小角度θ１は、荷箱４の積載重量を計測するのに適した角度範囲の最小値として設定される値である。最小角度θ１の一例は０．５度である。

【0094】

現在のダンプ角度が最小角度θ１以下であると判断した場合（Ｓ４０７：ＮＯ）、制御部１０１は、処理をステップＳ４０５へ戻し、荷箱４の上昇制御を継続させる。

【0095】

現在のダンプ角度が最小角度θ１より大きいと判断した場合（Ｓ４０７：ＹＥＳ）、制御部１０１は、現在のダンプ角度が最大角度θ２より小さいか否かを判断する（ステップＳ４０８）。最大角度θ２は、荷箱４の積載重量を計測するのに適した角度範囲の最大値として設定される値である。最大角度θ２の一例は１．５度である。

【0096】

現在のダンプ角度が最大角度θ２以上であると判断した場合（Ｓ４０８：ＮＯ）、制御部１０１は、荷箱４の傾斜角度が積載重量を計測するのに適した角度範囲から外れているため、エラーを報知し（ステップＳ４０９）、本フローチャートによる処理を終了する。エラーを報知した後、制御部１０１は、荷箱４の下降を昇降制御装置２００に指示してもよい。

【0097】

現在のダンプ角度が最大角度θ２より小さいと判断した場合（Ｓ４０８：ＹＥＳ）、制御部１０１は、荷箱４の上昇後の停止を指示する（ステップＳ４１０）。具体的には、制御部１０１は、荷箱４の停止を指示する制御信号を生成し、生成した制御信号を出力部１０５より昇降制御装置２００へ出力することにより、昇降制御装置２００への指示を行う。昇降制御装置２００の制御部２０２は、推定装置１００からの指示に応じて、荷箱４を停止させるための制御信号を制御弁６３へ出力することにより、荷箱４を停止させる。

【0098】

次いで、制御部１０１は、積載重量の計量の準備ができた旨をユーザに報知する（ステップＳ４１１）。制御部１０１は、例えば、積載重量の計量の準備ができた旨の文字情報を表示装置１２０に表示させる。代替的に、制御部１０１は、積載重量の計量の準備ができた旨の音声情報を図に示していないスピーカから出力させてもよい。

【0099】

次いで、制御部１０１は、積載重量の推定の際に参照するテーブルとして、上昇停止用の関係テーブルＴＢ１０を設定する（ステップＳ４１２）。制御部１０１は、圧力計８１の計測結果に基づく第１データ（油圧の大きさに関するデータ）と、傾斜計８２の計測結果に基づく第２データ（特装車１の傾斜に関するデータ）とを取得し、ステップＳ４１２で設定した上昇停止用の関係テーブルＴＢ１０を参照することにより、荷箱４における積載重量を推定する（ステップＳ４１３）。

【0100】

積載重量の推定方法には、実施の形態１や実施の形態２で説明した手法を用いることができる。すなわち、制御部１０１は、第１データ及び第２データが示す計測点と、この計測点を間に挟む２つの近似直線との間の距離を算出し、算出した距離の比に応じて、積載重量を推定することができる。

【0101】

次いで、制御部１０１は、推定した積載重量を報知する（ステップＳ４１４）。このとき、制御部１０１は、推定した積載重量の情報を出力部１０５より出力し、表示装置１２０に表示させる。制御部１０１は、積載重量の情報を文字情報として表示装置１２０に表示させてもよく、グラフ表示やメータ表示などの模式的な表示方法を用いてもよい。また、制御部１０１は、推定した積載重量の情報を図に示していないスピーカから音声情報として出力させる構成としてもよい。

【0102】

制御部１０１は、積載重量を推定し、ユーザに報知した後、荷箱４を下降させる指示を昇降制御装置２００に与えてもよい。昇降制御装置２００の制御部２０２は、推定装置１００からの指示に応じて、荷箱４を下降させるための制御信号を制御弁６３へ出力することにより、荷箱４を下降させればよい。

【0103】

積載重量を手動計測する場合、ダンプ角度を所定角度（例えば１．０度）に合わせる必要があるため、ユーザに操作の煩わしさを感じさせる場合がある。これに対し、本実施の形態では、計量スイッチ８９の操作によって自動的に積載重量を計測することができるので、操作の煩わしさを軽減できる。

【0104】

（実施の形態５）
実施の形態５では、荷箱４を上昇させた後に停止させた場合と、荷箱４を下降させた後に停止させた場合とで共通の関係テーブルＴＢ３０を用いて積載重量を推定する構成について説明する。

【0105】

図１６は実施の形態５における積載重量推定システムの構成を説明するブロック図である。推定装置１００は、制御部１０１、記憶部１０２、操作部１０３、入力部１０４、出力部１０５、及び通信部１０６を備える。これらハードウェア各部の構成は実施の形態１において説明したものと同様であるため、その説明を省略する。

【0106】

記憶部１０２は、荷箱４を上昇させた後に停止させた場合と、荷箱４を下降させた後に停止させた場合とで共通の関係テーブルＴＢ３０を備える。関係テーブルＴＢ３０の構成は、実施の形態１で説明した関係テーブルＴＢ１と同様であり、積載物の重量及び積載位置を変化させた場合の、特装車１の傾斜角と油圧の大きさとの関係を、積載物の重量に関連付けて記憶する。

【0107】

実施の形態５では、荷箱４の上昇停止後に計測された油圧値と、荷箱４の下降停止後に計測された油圧値との関係を事前に把握しているものとする。例えば、計測条件が同じである場合、荷箱４の上昇停止後に計測された油圧値ＰＶ１と、荷箱４の下降停止後に計測された油圧値ＰＶ２との間には、ＰＶ１＝ＰＶ２＋ΔＰＶなる関係があるものとする。ΔＰＶはＰＶ１とＰＶ２との差圧であり、実施の形態５では既知であるとする。この関係を示す関係式は記憶部１０２に記憶される。

【0108】

制御部１０１は、上昇停止後に計測された油圧値（＝ＰＶ１）及び傾斜角を取得した場合、取得した油圧値及び傾斜角を基に関係テーブルＴＢ３０を参照して積載重量を推定する。一方、制御部１０１は、下降停止後に計測された油圧値（＝ＰＶ２）及び傾斜角を取得した場合、記憶部１０２に記憶されている関係式に従って油圧値ＰＶ２を補正する。すなわち、制御部１０１は、取得した油圧値ＰＶ２に差分ΔＰＶを加算する補正を行う。制御部１０１は、補正後の油圧値（＝ＰＶ２＋ΔＰＶ）及び傾斜角を基に関係テーブルＴＢ３０を参照して積載重量を推定する。

【0109】

図１７は実施の形態５における積載重量の推定手順を説明するフローチャートである。推定装置１００の制御部１０１は、図１３に示すフローチャートのＳ３０１～Ｓ３０９と同様の手順により、計量準備を完了させ、積載重量の計量の準備ができた旨をユーザに報知する（ステップＳ５０１～Ｓ５０９）。計量準備の完了後、積載作業が実行される。制御部１０１は、圧力計８１の計測結果に基づく第１データ（油圧値）と、傾斜計８２の計測結果に基づく第２データ（特装車１の傾斜角）とを随時取得する。

【0110】

積載重量の計量の準備ができた旨をユーザに報知した後、制御部１０１は、Ｓ５０１からＳ５０８の処理で、荷箱４は上昇後に停止したか否かを判断する（ステップＳ５１０）。制御部１０１は、荷箱４が上昇後に停止したと判断した場合（Ｓ５１０：ＹＥＳ）、取得した油圧値及び傾斜角を基に関係テーブルＴＢ３０を参照して積載重量を推定する（ステップＳ５１１）。関係テーブルＴＢ３０を用いた積載重量の推定方法は、実施の形態１と同様である。

【0111】

一方、制御部１０１は、荷箱４が下降後に停止したと判断した場合（Ｓ５１０：ＮＯ）、下降停止後の油圧値Ｐ２に差圧ΔＰＶを加算する（ステップＳ５１２）。その後、制御部１０１は、ステップＳ５１１に進み、差圧が加算された油圧値（＝ＰＶ２＋ΔＰＶ）と傾斜角とに基づき、関係テーブルＴＢ３０を参照して積載重量を推定する（ステップＳ５１１）。関係テーブルＴＢ３０を用いた積載重量の推定方法は、実施の形態１と同様である。

【0112】

次いで、制御部１０１は、推定した積載重量を報知する（ステップＳ５１３）。このとき、制御部１０１は、推定した積載重量の情報を出力部１０５より出力し、表示装置１２０に表示させる。制御部１０１は、積載重量の情報を文字情報として表示装置１２０に表示させてもよく、グラフ表示やメータ表示などの模式的な表示方法を用いてもよい。また、制御部１０１は、推定した積載重量の情報を図に示していないスピーカから音声として出力させる構成としてもよい。これらの一連の処理が終了した後、ユーザは、操作レバー６７を操作して、荷箱４をダンプ角度が０度となるまで下降させる。その後、計量スイッチ８９がオフされることにより、計量が終了する。

【0113】

以上のように、実施の形態５では、上昇停止後に計測された油圧値と、下降停止後に計測された油圧値との関係を把握しているので、例えば、下降停止後に計測された油圧値を、同じ条件で計測された上昇停止後の油圧値と同等の油圧値に補正することができる。このため、油圧値から積載重量を推定するために２種類の関係テーブル（上昇停止用の関係テーブル及び下降停止用の関係テーブル）を用意する必要がなくなり、記憶部１０２の記憶容量が比較的少ない推定装置１００であっても積載重量の推定が可能となる。

【0114】

なお、本実施の形態では、下降停止後に得られた油圧値に対して差圧を加算する構成としたが、上昇停止後に得られた油圧値から差圧を減算する構成としてもよい。また、差圧の加算（又は減算）に限らず、任意の関係式を用いて、何れか一方の油圧値を補正してもよい。

【0115】

（実施の形態６）
実施の形態６では、学習モデルを用いて積載重量を推定する構成について説明する。

【0116】

図１８は学習モデルＬＭ１の構成例を示す模式図である。本実施の形態における学習モデルＬＭ１は、例えばサポートベクタ回帰モデルであり、各種データが入力される入力層と、入力層に入力されたデータに基づき所定の演算を行うカーネルを含む中間層と、中間層からの出力を結合し、演算結果を出力する出力層とを備える。

【0117】

学習モデルＬＭ１の入力層、中間層、及び出力層には、１つまたは複数のノードが存在し、各層のノードは前後の層に存在するノードと一方向に結合荷重で結合されている。なお、カーネルトリックを用いて非線形に拡張したサポートベクタマシンでは、中間層から出力層への結合荷重が学習により適応的に決定される。一方、入力層から中間層への結合荷重は固定であり、訓練データから機械的に求められる。

【0118】

学習モデルＬＭ１の入力層には第１データ（油圧の大きさに関するデータ）及び第２データ（特装車１の傾斜に関するデータ）が入力される。入力層に入力されたデータは、訓練データを用いて決定された結合荷重により重み付けされて中間層へ出力される。中間層は、入力層から入力されたデータに基づきカーネルを用いた演算を実行する。中間層の各カーネルにおいて演算されたデータは、学習によって決定された結合荷重により重み付けされて出力層へ出力される。出力層は、中間層から入力されたデータを結合することにより、積載重量に関する演算結果を出力する。

【0119】

ここで、出力層が出力する演算結果は、積載重量の推定値であってもよく、ある積載重量に該当する確率であってもよい。後者の場合、出力層は、複数のノードにより構成され、第１ノードからは積載重量が１トンである確率、第２ノードからは積載重量が２トンである確率、…、第Ｎノード（Ｎは２以上の整数）からは積載重量がＮトンである確率といったように、ある積載重量である確率を出力すればよい。

【0120】

学習モデルＬＭ１は、推定装置１００が備える記憶部１０２に用意されてもよく、推定装置１００と通信可能に接続される外部のサーバ装置に用意されてもよい。

【0121】

推定装置１００は、積載作業時に得られるデータを学習モデルＬＭ１に入力し、学習モデルＬＭ１による演算結果を取得することにより、積載重量を推定することができる。

【0122】

今回開示された実施形態は、全ての点において例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【0123】

例えば、本実施の形態では、特装車１として、積載重量を推定する推定装置１００と、推定装置１００が推定した積載重量に関する情報を報知する表示装置１２０と、ダンプ装置３とを備えるダンプトラックを例に挙げて説明したが、本発明はダンプトラックに限らず、油圧シリンダを有するダンプ装置を備えた種々の特装車に適用可能である。例えば、ダンプ排出式吸引車やダンプ排出式塵芥収集車、荷役アームを備えたコンテナ脱着車等の特装車に適用できる。

【符号の説明】

【0124】

１ 特装車
２ トラックシャシ
３ ダンプ装置
４ 荷箱
５ ホイスト機構
２０ キャブ
２１ シャシフレーム
２２Ｆ 前輪
２２Ｒ 後輪
２３Ｆ，２３Ｒ 車軸
３０ サブフレーム
８１ 圧力計
８２ 傾斜計（シャシ）
８３ 傾斜計（荷箱）
１００ 推定装置
１０１ 制御部
１０２ 記憶部
１０３ 操作部
１０４ 入力部
１０５ 出力部
１０６ 通信部
ＰＧ１ 推定プログラム
ＴＢ１ 関係テーブル

【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17】

【図18】