JP4859136B2 - 車両の省燃費運転評価システム - Google Patents

Description

本発明は、車両、特に貨物自動車の省燃費運転の評価システムに関する。

車両の省燃費運転評価システムに関する技術が種々提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３）。
これらの従来技術では、交通の流れに関係なく、発進時の加速の評価を行っている。

しかし、例えば、幹線道路沿いのバイパス道路等、交通の流れの速い道路を走行する際には、周囲の車両の発進加速度は大きい。したがって、上述した従来技術に従った省燃費運転をすると、加速を抑えることになるので、発進時に周囲の車両から大きく引き離されてしまう。
ドライバにとって、その様に周囲の車両から大きく引き離されることはストレスとなり、快適な運転が阻害されてしまう場合がある。
また、周囲の車両から大きく引き離された場合には、後続車両からクラクションを鳴らされたりして、加速が強要される事態が考えられる。係る事態も、ドライバに多大なストレスを惹起してしまう。

一方、渋滞等により、交通の流れが悪い場合には、加速をする必要が全く存在しない。その様な場合には、上述した従来技術における閾値を遥かに下回るアクセル開度やエンジン回転数であっても、運行には全く支障を来たさない。
従来技術によれば、その様な状態であっても、閾値は変動しないので、交通の流れが悪い場合に、バイパス等と同レベルのアクセル開度やエンジン回転数で運転したとしても、省燃費運転を行ったとして評価されてしまう可能性がある。
特開２００５−２０１１９０号公報 特開２００６−５７４８３号公報 特開２００６−１０３３９３号公報

本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、発進時の加速抑制を緩和し、その場の交通の流れに順応した運転を可能とし、ドライバのストレスを惹起させないような車両の省燃費運転評価システムの提供にある。

本発明の第１の発明は、アクセル開度を計測するアクセル開度計測手段（アクセル開度センサ３）と、車速を計測する車速計測手段（車速センサ４、もしくは車載コントロールユニット６からの情報）と、それらの計測されたアクセル開度、車速の計測値を受信して解析処理を行いそしてドライバに対してアドバイスを与える解析兼アドバイス伝達手段（６）とを有し、前記解析兼アドバイス伝達手段（６）は、発進時の加速についてその場の交通の流れを評価してその流れに即した加速度を容認するべく、ドライバに対し発進時の加速に関するアドバイスを与えるものであり、さらに、前記解析兼アドバイス伝達手段（６）は、ドライバに発進時の加速に関するアドバイスを与えるための閾値としてアクセル開度の閾値を用い、過去から現在に至る間における所定時間内の平均車速および平均停車間隔に応じて、発進時の加速におけるアクセルの開度の閾値を補正した上で、発進時の加速の適否を判断する機能を有している。（請求項１）

本発明の第２の発明は、エンジン回転数を計測するエンジン回転数計測手段（エンジン回転センサ２、もしくは車載コントロールユニット６からの情報）と、車速を計測する車速計測手段（車速センサ４、もしくは車載コントロールユニット６からの情報）と、それらの計測されたエンジン回転数、車速の計測値を受信して解析処理を行いそしてドライバに対してアドバイスを与える解析兼アドバイス伝達手段（６）とを有し、前記解析兼アドバイス伝達手段（６）は、発進時の加速についてその場の交通の流れを評価してその流れに即した加速度を容認するべく、ドライバに対し発進時の加速に関するアドバイス与えるものであり、そして前記解析兼アドバイス伝達手段は、ドライバに発進時の加速に関するアドバイスを与えるための閾値としてシフトアップエンジン回転数の閾値を用い、このシフトアップエンジン回転数の閾値を過去から現在に至る間における所定時間内の平均車速および平均停車間隔に応じて補正した上で、発進時の加速の適否を判断する機能を有している。（請求項２）

上述した構成を具備する本発明の車両の省燃費運転評価システムによれば、前記解析兼アドバイス伝達手段（６）は発進加速時にその場の交通の流れを評価しその流れに即した加速度を演算して（例えば、現在に至る過去の所定時間内の平均車速に応じて発進加速アクセル開度を補正した上で適正な（目標とする）アクセル開度を求め、或いは、現在に至る過去の所定時間内の平均車速に応じて発進加速の際のシフトアップエンジン回転数を補正した上で適正な（目標とする）エンジン回転数を求め）、ドライバに発進加速が適切であるか否かをアドバイスすることができる。

前記解析兼アドバイス伝達手段（６）はその場の交通の流れに即した加速度を演算しているため、ドライバは、発進加速時に周囲の車両の流れに取り残されて、いわゆる「いらいらした」状態となり、或いは後続車に加速を強要されることもなく、運転時の感情を害されることはない。

以下、添付図面（図１〜図６）を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。

図１において、全体を符号１０１で示す車両の省燃費運転評価システムは、貨物自動車１に搭載されたエンジン回転センサ２と、アクセル開度センサ３と、車速センサ４と、燃料流量計５と、解析兼アドバイス伝達手段である車載コントロールユニット６と、記憶手段であるメモリカード７とを有している。メモリカード７に代えて、フレキシブルディスクや、その他の記憶媒体（メディア）も適用可能である。
さらに、車両の省燃費運転評価システム１０１は、図示しない営業基地に設置されメモリカード７に記憶されたデータの処理及び解析を行うコンピュータ１０を備えている。

エンジン回転センサ２は信号ラインＳｉ２で車載コントロールユニット６に接続され、アクセル開度センサ３は信号ラインＳｉ３で車載コントロールユニット６に接続され、車速センサ４は信号ラインＳｉ４で車載コントロールユニット６に接続され、燃料流量計５は信号ラインＳｉ５で車載コントロールユニット６に接続されている。

車載コントロールユニット６は、明確には図示していないが、エンジン回転センサ２、アクセル開度センサ３、車速センサ４、燃料流量計５によって計測された計測値を受信して、解析処理を行う解析処理機（解析用コンピュータ）と、解析処理されたデータからドライバにアドバイス等を表示する表示部と、メモリカード７を挿入する挿入口とを備えている。

なお、図示はしていないが、車載コントロールユニット６及び営業基地のコンピュータ１０に送・受信器を備え、無線によってデータの授受を行うことによって、メモリカード７を廃止することもできる。或いは、メモリカード７と送・受信器（無線送信）とを併用することも可能である。

車載コントロールユニット６は、過去〜現在における所定時間内の平均車速に基いて、発進加速アクセル開度の補正値を求める。そして、その補正値を用いて、その場の交通の流れに応じた適正な発進加速アクセル開度を演算し、当該評価システムを搭載した貨物自動車の発進加速の適否を判断する機能を有している。

過去〜現在における所定時間内の平均車速に基いて補正値を求める具体的な態様について、以下で説明する。
係る補正値を求めるために、以下において「交通の流れ評価指数」と記載するファクターを利用する。係るファクター（交通の流れ評価指数）は、次式で定義される。
交通の流れ評価指数＝現在〜所定時間だけ過去の平均車速（ｋｍ／ｈ）
＋現在〜所定時間だけ過去の平均停車間隔（ｋｍ）×１０

仮に、所定時間を「１０分間」とすれば、上式は、
交通の流れ評価指数＝過去１０分間の平均車速（ｋｍ／ｈ）
＋過去１０分間の平均停車間隔（ｋｍ）×１０
となる。
ここで、「停車間隔」とは発進〜停止の距離であり、平均停車間隔は、所定時間における発進〜停止の距離における平均値である。

例えば、過去１０分間の平均車速が５０ｋｍであり、過去１０分間の平均停車間隔が５ｋｍとすれば、「過去１０分間の平均車速（ｋｍ／ｈ）」は「５０」であり、「過去１０分間の平均停車間隔（ｋｍ）」は「５×１０＝５０」である。
従って、交通の流れ評価指数は、「５０＋５０＝１００」となる。そして、交通の流れ評価指数の最大値は「１００」とする。
一方、交通の流れ評価指数の最小値は「０」である。例えば、渋滞等により、過去１０分間に停車したままの状態であれば、平均車速は０（ｋｍ／ｈ）であり、平均停車間隔も０（ｋｍ）となるので、交通の流れ評価指数は、
０＋０×１０＝０
となり、最小値「０」となる。

図２で示す例では、交通の流れ評価指数の標準値５０のときに、発進加速アクセル開度補正係数を「１．０」とし、交通の流れ評価指数の最大値１００のときに、発進加速アクセル開度補正係数を例えば、「１．２」としており、交通の流れ評価指数の最小値０のときに、発進加速アクセル開度補正係数を例えば、「０．８」としている。

ドライバに対する発進加速時のアクセル操作のアドバイスとしては、例えば、交通の流れの早い道路において、交通の流れ評価指数が１００であれば、発進加速アクセル開度補正係数を１．２とし、目標及び標準とみなすアクセル開度（すなわち、閾値）を１．２倍する。そして、アクセル開度が当該閾値（１．２倍された閾値）を超えた場合には、ドライバに対して、アクセル開度を減少させるようなアドバイスを与える。

一方、交通の流れの悪い道路で交通の流れ評価指数が０に近い数値となった場合には、加速アクセル開度補正係数は０．８に近い数値となる。そして、目標及び標準とみなすアクセル開度（すなわち、閾値）に当該加速アクセル開度補正係数（０．８に近い数値）を乗じた値を閾値とし、当該閾値を超えるアクセル開度となった場合に、ドライバに対して、アクセル開度を減少させるようなアドバイスを与える。
なお、交通の流れ評価指数が５０前後の場合には、加速アクセル開度補正係数は約１．０となるので、目標及び標準とみなすアクセル開度（すなわち、閾値）を概略そのまま閾値として、ドライバに対してアドバイスを与えるか否かを判定する。

図３の特性図では、交通の流れ評価指数と発進加速シフトアップエンジン回転数補正係数との関係を表している。ここで、発進加速シフトアップ補正係数とは、発進加速時にシフトアップするときのエンジン回転数の閾値或いは目標値の補正係数である。
図３では、交通の流れ評価指数により、発進加速シフトアップ補正係数が定まる。
図３の例では、交通の流れ評価指数が１００の場合の発進加速シフトアップエンジン回転数補正係数は「１．１」、交通の流れ評価指数が０の場合の発進加速シフトアップエンジン回転数補正係数は「０．９」である。

そして、図３の例では、交通の流れ評価指数が１００の場合には、発進加速シフトアップエンジン回転数補正係数を１．１として、発進加速時における目標及び標準とみなすシフトアップエンジン回転数（閾値）を１．１倍した数値を、交通の流れ評価指数が１００の場合の閾値とする。そして、発進加速時にシフトアップするとき、エンジン回転数が当該閾値（前記１．１倍した数値）を超えた場合には、ドライバに対して、シフトアップのアドバイスを与える。
一方、交通の流れの悪い道路で交通の流れ評価指数が０に近い数値となった場合には、発進加速シフトアップエンジン回転数補正係数は０．９に近い数値となり、発進加速時における目標及び標準とみなすシフトアップエンジン回転数（閾値）に発進加速シフトアップエンジン回転数補正係数（約０．９）を乗じた数値を、当該流れが悪い道路における場合の閾値とする。そして、発進加速時にシフトアップするときに、エンジン回転数が閾値を超えた場合に、ドライバに対して、シフトアップのアドバイスを与える。

図２、図３では、流れ評価指数と発進加速アクセル開度補正係数との関係（特性：図２）と、流れ評価指数と発進加速シフトアップ補正係数との関係（特性：図３）は、共に線形（リニア：比例関係）である。
それに対して、図４における交通の流れ評価指数と発進加速アクセル開度補正係数との関係（特性）と、図５における交通の流れ評価指数と発進加速シフトアップ補正係数との関係（特性）は、共に非線形（ノンリニア）である。
そして、図４、図５で示す特性は、共に下に凸の曲線（非線形の特性）で表現されている。この曲線（特性）は、ドライバの感性によって適宜設定することが可能である。図４、図５で示すものには限定されない。例えば、図４、図５で示す特性を、共に上に凸の曲線に設定することも可能である。

次に、図６のフローチャートに主として参照しつつ、そして図１〜図３をも参照して、第１実施形態の省燃費運転評価の制御について説明する。

図６において、ステップＳ１では、エンジン回転センサ２によってエンジン回転数を読み込み、アクセル開度センサ３によってアクセル開度を読み込み、車速センサ４によって車速を読み込む（運行データの読み込み）。

ステップＳ２では、上述した交通の流れ評価指数｛＝現在〜所定時間だけ過去の平均車速（ｋｍ／ｈ）＋現在〜所定時間だけ過去の平均停車間隔（ｋｍ）×１０｝を演算する。
ステップＳ３では、例えば図２で示す様な図表を用いて、発進加速アクセル開度補正係数を求める。図２で示す様な図表に代えて、交通の流れ評価指数と発進加速アクセル開度補正係数との関数や、マップにより、発進加速アクセル開度補正係数を求めても良い。
同様に、図３で示す様な図表、交通の流れ評価指数と発進加速シフトアップエンジン回転数補正係数との関数や、マップにより、ステップＳ４において、発進加速シフトアップエンジン回転数補正係数を求める。

ステップＳ５では、走行している自車両における目標及び標準とみなす発進加速アクセル開度（閾値）を演算する。アクセル開度の閾値を求める。
ステップＳ６では、走行している自車両における目標及び標準とみなす発進加速シフトアップエンジン回転数（閾値）を演算する。すなわち、エンジン回転数の閾値を求める。

ステップＳ７では、ステップＳ５で求めたアクセル開度の閾値に、ステップＳ３で求められた発進加速アクセル開度補正係数を乗じた値を、その状況におけるアクセル開度の閾値とする。
ステップＳ８では、ステップＳ６で求めたエンジン回転数の閾値に、ステップＳ４で求められた発進加速シフトアップエンジン回転数補正係数を乗じた値を、その状況におけるエンジン回転数の閾値とする。

ステップＳ９では、アクセル開度とステップＳ７で求められた閾値（発進加速アクセル開度補正係数を乗じた閾値）とを比較する。そして、アクセル開度がステップＳ７で求められた閾値を超えた場合（ステップＳ９がＹＥＳ）には、ステップＳ１０に進む。
それと共に、ステップＳ９では、エンジン回転数とステップＳ８で求められた閾値（発進加速シフトアップエンジン回転数補正係数を乗じた閾値）とを比較する。そして、エンジン回転数がステップＳ８で求められた閾値を超えた場合（ステップＳ９がＹＥＳ）には、ステップＳ１０に進む。

換言すると、ステップＳ９では、アクセル開度がステップＳ７で求められた閾値を超えるか、及び／又は、エンジン回転数がステップＳ８で求められた閾値を超えた場合に、「ＹＥＳ」と判定してステップＳ１０に進む。一方、アクセル開度がステップＳ７で求められた閾値以下であり、且つ、エンジン回転数がステップＳ８で求められた閾値以下である場合には、「ＮＯ」と判定する。

ステップＳ１０では、車載コントロールユニット６の表示部によって、発進加速度が大き過ぎる旨をドライバに警告した後、ステップＳ１１に進む。或いは、図示しない音声警告装置によって、同様の内容の警告をドライバに与え、ステップＳ１１に進む。
ここで、警告表示及び／又は警告音声は、実車の加速度が閾値以下になるまで継続させることが望ましい。

発進時の加速状態は、例えば、記憶媒体であるメモリカード７に書き込まれている。そして、発進時の加速状態のデータが記録されたメモリカード７を、図示しない営業基地に設けたコンピュータ１０に挿入する。ステップＳ１１では、メモリカード７に記憶されたデータは、コンピュータ１０に読み込まれ、評価処理された上で、以降の省燃費運転に活かされる。

ステップＳ９がＮＯの場合、或いは、ステップＳ１１が終了したら、ステップＳ１に戻り、再びステップＳ１以降を繰り返す。

上述した第１実施形態に係る車両の省燃費運転評価システムによれば、車載コントロールユニット６は、交通の流れ評価指数を制御におけるファクターとすることにより、発進加速時において、交通の流れを評価し、当該流れに沿って加速度を評価している。そして、発進加速時における交通の流れを考慮した上で、ドライバの発進加速が適切であるか否かをアドバイスできる。

その結果、ドライバは、発進加速時に周囲の車両の流れに取り残されて、いわゆる「いらいらした」状態となったり、後続車に加速を強要されることもなく、運転時の感情を害されることはない。

また、発進加速の状態の全てをメモリカード７に記憶させ、営業基地に戻った際に、コンピュータ１０で評価処理し、次回の運行の前に、ドライバに評価処理の内容を纏めて展開するようにすれば、以降の運行に更に大きな省燃費効果が期待できる。

図７は、第２実施形態の省燃費運転評価システム１０２の構成を示している。
図１〜図６の第１実施形態は、各パラメータの転出手段であるエンジン回転センサ２、アクセル開度センサ３、車速センサ４、燃料流量計５は夫々専用の回路Ｓｉ２、Ｓｉ３、Ｓｉ４、Ｓｉ５によって車載コントロールユニット６に接続された実施形態である。
それに対して、図７の第２実施形態は、予めエンジン回転数信号、アクセル開度信号、車速信号、燃料流量信号が、社内通信ネットワーク（車内ＬＡＮ）によって、ＬＡＮ中継器８にデジタル信号として集められ、通信ケーブル９によって車載コントロールユニット６の図示しないデータベースに記憶されるように構成されている。

図７の第２実施形態におけるその他の構成及び作用効果については、図１〜図６の第１実施形態と実質的に同様である。

図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない旨を付記する。

本発明の第１実施形態に係る燃料消費評価システムのブロック図。 交通の流れ評価指数と発進加速アクセル開度補正係数との関係を示す特性図。 交通の流れ評価指数と発進加速シフトアップエンジン回転数の補正係数との関係を示す特性図。 交通の流れ評価指数と発進加速アクセル開度補正係数との関係を示す図２とは異なる特性図。 交通の流れ評価指数と発進加速シフトアップエンジン回転数の補正係数との関係を示す図３とは異なる特性図。 第１実施形態の燃料消費評価に係る制御を示すフローチャート。 第２実施形態に係る燃料消費評価システムのブロック図。

符号の説明

１・・・貨物自動車
２・・・エンジン回転数計測手段／エンジン回転センサ
３・・・アクセル開度計測手段／アクセル開度センサ
４・・・車速計測手段／車速センサ
５・・・燃料流量計測手段／燃料流量計
６・・・解析兼アドバイス伝達手段／車載コントロールユニット
７・・・記憶手段／メモリカード
８・・・ＬＡＮ中継器
９・・・通信ケーブル
１０・・・処理・解析手段／コンピュータ
１０１、１０２・・・省燃費運転評価システム

Claims (2)

1. アクセル開度を計測するアクセル開度計測手段と、車速を計測する車速計測手段と、それらの計測されたアクセル開度、車速の計測値を受信して解析処理を行い、ドライバに対してアドバイスを与える解析兼アドバイス伝達手段とを有し、前記解析兼アドバイス伝達手段は、発進時の加速についてその場の交通の流れを評価してその流れに即した加速度を容認するべく、ドライバに対し発進時の加速に関するアドバイスを与えるものであり、さらに、前記解析兼アドバイス伝達手段は、ドライバに発進時の加速に関するアドバイスを与えるための閾値としてアクセル開度の閾値を用い、過去から現在に至る間における所定時間内の平均車速および平均停車間隔に応じて、発進時の加速におけるアクセルの開度の閾値を補正した上で、発進時の加速の適否を判断する機能を有することを特徴とする車両の省燃費運評価システム。
2. エンジン回転数を計測するエンジン回転数計測手段と、車速を計測する車速計測手段と、それらの計測されたエンジン回転数、車速の計測値を受信して解析処理を行いそしてドライバに対してアドバイスを与える解析兼アドバイス伝達手段とを有し、前記解析兼アドバイス伝達手段は、発進時の加速についてその場の交通の流れを評価してその流れに即した加速度を容認するべく、ドライバに対し発進時の加速に関するアドバイスを与えるものであり、そして前記解析兼アドバイス伝達手段は、ドライバに発進時の加速に関するアドバイスを与えるための閾値としてシフトアップエンジン回転数の閾値を用い、このシフトアップエンジン回転数の閾値を過去から現在に至る間における所定時間内の平均車速および平均停車間隔に応じて補正した上で、発進時の加速の適否を判断する機能を有することを特徴とする車両の省燃費運転評価システム。

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