重量推定系统的制作方法

1.本公开涉及一种重量推定系统。
2.本技术基于2019年4月3日在日本技术的日本特愿2019
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071473号来主张优先权，并在此引用其内容。


背景技术：

3.例如，在专利文献1中公开了一种无人运输车辆。这样的专利文献1的无人运输车辆用于针对集装箱船的集装箱的装卸，基于进行运行控制的程序控制的指令，在行驶路径上自主行驶。另外，专利文献1的无人运输车辆基于行驶时的电动马达的转矩来推定装载于车辆上的集装箱的重量。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1：日本特开2013
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125350号公报


技术实现要素：

7.发明所要解决的课题
8.另外，目前正在研究使用卡车等大型运输车辆的自主行驶。在这样的自主行驶车辆中，由于驾驶员不乘车，因此难以识别集装箱(载货)的重量。另外，大型运输车辆大多不是电动，从而无法使用所述专利文献1所记载的重量推定技术。
9.本公开是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于，在运输车辆中推定载货的重量。
10.用于解决课题的手段
11.为了实现上述目的，在本公开中，作为重量推定系统所涉及的第一方式采用重量推定系统，该重量推定系统具备：变化量计算装置，其取得车辆装货前的装货台的高度和所述车辆装货后的所述装货台的高度，并计算装货前后的所述装货台的高度的变化量；以及载货重量推定装置，其基于预先存储的所述变化量与载货重量的相关性来推定所述载货重量。
12.作为重量推定系统所涉及的第二方式，也可以是，在所述第一方式中，该重量推定系统具备：测量装置，其搭载于所述车辆并测量所述车辆的所述装货台的高度。
13.作为重量推定系统所涉及的第三方式，也可以是，在所述第二方式中，所述测量装置是多个测量装置中的1个，所述多个测量装置被设置于所述车辆，所述重量推定系统具备：重心位置推定装置，其基于从所述多个测量装置取得的装货后的所述装货台的高度的差分来推定重心位置。
14.作为重量推定系统所涉及的第四方式，也可以是，在所述第三方式中，所述重量推定系统具备：限制速度设定装置，其基于所述重心位置来设定所述车辆的限制速度。
15.发明效果
16.根据本公开，通过载货重量推定装置，能够在运输车辆中推定载货的重量。
附图说明
17.图1是包含本公开的一实施方式所涉及的重量推定系统的示意图。
18.图2是表示运输车辆中的距离传感器的安装位置的示意图。
19.图3是说明本公开的一实施方式所涉及的重量推定系统的重量推定步骤的流程图。
20.图4是说明本公开的一实施方式所涉及的重量推定系统的重心和运行控制步骤的流程图。
具体实施方式
21.以下，使用附图对本公开的一实施方式所涉及的姿势检测装置进行说明。
22.本公开的一实施方式所涉及的驾驶控制系统s(重量推定系统)是将运输对象物(例如集装箱c)运输到目的场所或辅助该运输的系统。本公开的驾驶控制系统s是使运输对象物的运输车辆进行自主行驶的系统。
23.如图1所示，本实施方式所涉及的驾驶控制系统s具备多个距离传感器1(计测装置)、变化量计算部2(变化量计算装置)、重心位置推定部3(重心位置推定装置)、载货重量推定部4(载货重量推定装置)、限制速度设定部5(限制速度设定装置)以及驾驶控制部6。此外，变化量计算部2、重心位置推定部3、载货重量推定部4、限制速度设定部5以及驾驶控制部6构成为运算装置的一个功能。另外，上述运算装置是由cpu(central processing unit，中央处理器)、存储器等构成的计算机。上述运算装置例如是搭载于运输车辆的ecu。此外，变化量计算部2(变化量计算装置)、重心位置推定部3(重心位置推定装置)、载货重量推定部4(载货重量推定装置)、限制速度设定部5(限制速度设定装置)以及驾驶控制部6也可以分别是由cpu(central processing unit：中央处理器)、存储器等构成的计算机。
24.如图2所示，距离传感器1例如相对于运输车辆(车辆)的下部以在行进方向的前后相对的方式被设置有2个，进而，如图1所示，在沿着与行进方向正交的方向(左右方向)配置的底盘上，隔开预定的距离设置有2个。即，距离传感器1被安装于车辆下部的左右前后的共计4处的测量点。这样的距离传感器1是通过对铅垂方向下方进行激光扫描来测量装货台n距地面的距离(装货台n的高度)的装置。此外，安装于行进方向前侧的距离传感器1能够扫描包含运输车辆的前方以及后方的区域，也能够检测障碍物。距离传感器1例如是2维或3维的lrf(laser range finder：激光测距仪)、2维或3维的lidar(light detection and ranging光探测和测距、laser imaging detection and ranging激光成像探测和测距)。另外，该距离传感器1也可以应用被用于slam(simultaneous localizationand mapping：即时定位与构图)的传感器的数据。
25.变化量计算部2从距离传感器1取得从运输车辆的底盘至地面的距离。并且，变化量计算部2计算各距离传感器1中的装货前后的运输车辆的底盘至地面的距离的差分(变化量)。
26.重心位置推定部3取得由变化量计算部2计算出的4个距离传感器1各自的距地面的距离的差分。并且，重心位置推定部3基于从4个距离传感器1取得的距地面的距离的差分，推定运输车辆的重心位置。差分的大小与测量点处的载荷的大小相关。因此，重心位置推定部3通过预先计算距地面的距离的差分与重心位置的相关性的映射，能够根据针对前
后方向以及左右方向的各个测量点的距地面的距离的差分来推定重心位置。
27.载货重量推定部4取得由变化量计算部2计算出的4个距离传感器1各自的距地面的距离的差分，例如计算平均值。而且，载货重量推定部4基于预先存储的载货重量与距地面的距离的差分的相关性的映射数据，推定载货重量。此外，该载货重量与距地面的距离的差分的相关性的映射数据具有距地面的距离的差分越大则载货重量越大的倾向。
28.限制速度设定部5预先存储有重心位置和载货重量与不发生货物散落和侧翻的限制速度的相关性的映射。并且，限制速度设定部5从重心位置推定部3和载货重量推定部4取得重心位置和载货重量，并基于上述重心位置和载货重量与不发生货物散落和侧翻的限制速度的相关性的映射来设定运输车辆的限制速度。此外，该相关性的映射具有例如在运输车辆的重心位置偏向运输车辆的一处的情况下或载货重量较重的情况下将限制速度设定得较低的倾向。
29.驾驶控制部6是基于推定出的重心位置和载货重量和限制速度来自主驾驶运输车辆的装置。此外，驾驶控制部6能够预先存储驾驶路径，并且使用摄像机或者lidar等障碍物检测系统来自主驾驶运输车辆。
30.参照图3对这样的驾驶控制系统s中的重量推定的流程进行说明。
31.首先，驾驶控制系统s预先通过事先测量来取得装货前后的运输车辆的距地面的距离的差分与载货重量的相关性(步骤s1)。
32.在实际的运输车辆中的载货重量的推定中，驾驶控制系统s首先通过距离传感器1测量装货前的距地面的距离(步骤s2)，之后，将集装箱c装载于运输车辆(步骤s3)。
33.然后，驾驶控制系统s通过距离传感器1测量装货后的距地面的距离(步骤s4)。接着，驾驶控制系统s通过变化量计算部2来计算由距离传感器1测量出的装货前后的距地面的距离的差分(步骤s5)。此外，在本实施方式的步骤s5中，进一步计算4个距离传感器1的差分的平均值。
34.驾驶控制系统s通过载货重量推定部4将上述差分的平均值与在步骤s1中预先取得的相关性进行比较，推定载货重量(步骤s6)。
35.接着，参照图4对驾驶控制系统s中的重心位置推定以及限制速度的设定的流程进行说明。
36.驾驶控制系统s利用重心位置推定部3通过事先测量预先取得运输车辆距地面的距离的差分与重心位置的相关性(步骤s11)。
37.然后，驾驶控制系统s计算在上述重量推定时的在步骤s2～s4中取得的装货前后的距地面的距离的差分(步骤s12)。进而，驾驶控制系统s将上述差分与在步骤s11中预先取得的相关性进行比较，推定重心位置(步骤s13)。
38.进而，驾驶控制系统s通过限制速度设定部5取得载货重量，并且基于预先存储的重心位置和载货重量与不发生货物散落和侧翻的限制速度的相关性的映射，根据重心位置和载货重量设定限制速度(步骤s14)。然后，驾驶控制系统s在运输车辆的行驶时，通过驾驶控制部6取得运输车辆的当前的行驶速度(步骤s15)。并且，驾驶控制系统s通过驾驶控制部6判定当前的速度是否为由限制速度设定部5设定的限制速度以上(步骤s16)。在当前的速度为限制速度以上的情况下，即在判断为“是”的情况下，驾驶控制系统s通过驾驶控制部6进行运输车辆的减速(步骤s17)。此外，在小于限制速度的情况下，即在判断为“否”的情况
下，不进行减速而维持速度。
39.根据这样的本实施方式所涉及的驾驶控制系统s，能够使用距离传感器1来推定重量。因此，能够以简单的结构推定运输车辆的载货重量。
40.进而，根据本实施方式的驾驶控制系统s，通过在运输车辆设置多个距离传感器1，能够推定重心位置。因此，通过基于重心位置的运行，能够防止装载于运输车辆上的集装箱c的货物散落、侧翻。
41.另外，根据本实施方式所涉及的驾驶控制系统s，基于推定出的重心位置和载货重量来设定限制速度。由此，能够基于重心位置和载货重量来进行运输车辆的自主运行，能够防止集装箱c的货物散落、运输车辆的侧翻。
42.此外，本公开并不限定于所述实施方式，例如可以考虑以下那样的变形例。
43.(1)在所述实施方式中，驾驶控制系统s是辅助运输车辆的自主驾驶的系统，但本公开并不限定于此。例如，也可以做为向运输车辆的驾驶员提供驾驶辅助信息的系统。在该情况下，在运输车辆的驾驶员能够视觉确认的监视器、挡风玻璃上显示限制速度、重量以及重心位置。另外，也可以在驾驶员进行运行时，仅在速度超过了由限制速度设定部5设定的限制速度的情况下，通过驾驶控制部6进行减速。
44.(2)另外，在上述实施方式中，通过限制速度设定部5设定一般行驶时的限制速度，但本发明不限于此。例如，限制速度设定部5也可以设定进行容易发生侧翻的弯道转弯时的限制速度。
45.(3)另外，在上述实施方式中，虽然由限制速度设定部5设定限制速度，但本公开并不限定于此。例如，驾驶控制系统s还能够设定行驶时的加速度的上限。在该情况下，通过对运输车辆设置加速度计，在行驶时的加速度超过了上限的情况下，能够通过驾驶控制部6进行使加速度降低的控制。
46.(4)另外，在所述实施方式中，驾驶控制系统s具备距离传感器1，但本公开并不限定于此。例如，驾驶控制系统s也可以使用障碍物检测用的lidar来测定装货台的高度。
47.(5)另外，也可以在运输车辆的周围设置标记，测量标记与距离传感器1的距离，根据装货前后的标记与距离传感器1的距离的差分来测量装载重量。在该情况下，也能够应用于运输车辆停在非平面的地面的情况。
48.(6)另外，也可以使用在设置于工厂等的起重机、叉车上设置的距离传感器(障碍物检测传感器)，测量运输车辆的装货前后的装货台n的高度，并通过无线通信等向运输车辆发送。在该情况下，车辆不需要具备距离传感器等。
49.(7)另外，在所述实施方式中，设置有多个距离传感器1，但本公开并不限定于此。距离传感器1也可以仅在运输车辆上设置1个。
50.(8)另外，也能够使用设置于运输车辆的车头(车辆前方)的障碍物传感器来测量装货台n的装货前后的高度的变化。在该情况下，不需要重新设置距离传感器1。
51.(9)另外，在所述实施方式中，取得4个距离传感器1各自的距地面的距离的差分并取得平均值，但本发明不限于此。例如，也可以计算基于距离传感器1的差分和载货总重量以及重心位置的映射数据的加权平均值。
52.产业上的可利用性
53.根据本公开，通过载货重量推定装置能够在运输车辆中推定载货的重量。
54.附图标记的说明
55.1 距离传感器
56.2 变化量计算部
57.3 重心位置推定部
58.4 载货重量推定部
59.5 限制速度设定部
60.6 驾驶控制部
61.c 集装箱
62.n 装货台
63.s 驾驶控制系统