省燃費運転評価システム及び省燃費運転評価システム用プログラム
【課題】 登り坂と下り坂とが波状的に繰り返す道路であっても、省燃費運転に適した運転であるか否かを適切に評価可能とする。
【解決手段】 車両を走行させるための駆動力をエンジンが発生している「駆動状態」において、車両の運動エネルギー変化率から重力による車両の運動エネルギー増加率を減じた値に応じて変化するパラメータΔＥを検出し、このパラメータΔＥと予めＲＯＭに記憶され得いる評価用パラメータとを比較して評価を決定する。
【解決手段】 車両を走行させるための駆動力をエンジンが発生している「駆動状態」において、車両の運動エネルギー変化率から重力による車両の運動エネルギー増加率を減じた値に応じて変化するパラメータΔＥを検出し、このパラメータΔＥと予めＲＯＭに記憶され得いる評価用パラメータとを比較して評価を決定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、省燃費運転に適した運転であるか否かを評価するための省燃費運転評価システム及び省燃費運転評価システム用プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
加減速を波状的に繰り返す、いわゆる波状運転は、車両燃費（＝走行距離／消費燃料）の悪化を招くことから、例えば、特許文献１に記載の発明では、波状運転を検出したときに、運転者に対してその旨のアドバイスを行うことにより、省燃費運転を運転者に促している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０３２５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の発明では、波状運転であるか否かのみに基づいて運転を評価しているので、適切な評価をすることができない場合がある。
例えば、登り坂と下り坂とが波状的に繰り返す道路では、アクセルペダルの踏み込み量を一定に保っても、車両の速度は、道路の勾配変化とともに波状的に変化する。このため、省燃費運転評価システムから見ると、恰も波状運転がされたように判断されてしまうので、適切な評価をすることができない。
本発明は、上記点に鑑み、省燃費運転に適した運転であるか否かを適切に評価可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、省燃費運転に適した運転であるか否かを評価するための省燃費運転評価システムであって、駆動源が車両を走行させるための駆動力を発生している「駆動状態」において、車両の運動エネルギー変化率から重力による車両の運動エネルギー増加率を減じた値に応じて変化するパラメータを検出するパラメータ検出手段と、運転を評価するための評価用パラメータが記憶されている記憶手段と、評価用パラメータとパラメータとを比較して評価を決定する評価決定手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
これにより、請求項１に記載の発明では、重力による車両の運動エネルギー増加率を減じたパラメータを用いて運転を評価するので、登り坂と下り坂とが波状的に繰り返す道路であっても、適切な評価をすることが可能となる。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、パラメータは、車両の運動エネルギー変化率から重力による車両の運動エネルギー増加率を減じた値に、車両の走行に伴って発生する損失の変化率を加算した値に応じて変化する値であることを特徴とする。
【０００８】
これにより、請求項２に記載の発明では、より適切な運転評価をすることが可能となる。
なお、請求項３に記載の発明では、車両の走行に伴って発生する損失には、少なくとも走行用タイヤにて発生する転がり抵抗が含まれることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、コンピュータを省燃費運転に適した減速運転であるか否かを評価するための省燃費運転評価システムとして作動させるためのプログラムであって、車両を走行させるための駆動力をエンジンが発生している「駆動状態」において、車両の運動エネルギー変化率から重力による車両の運動エネルギー増加率を減じた値に応じて変化するパラメータを検出するパラメータ検出手段、運転を評価するための評価用パラメータが記憶されている記憶手段、並びに評価用パラメータとパラメータとを比較して評価を決定する評価決定手段として機能させることを特徴とする。
【００１０】
これにより、請求項４に記載の発明では、請求項１に記載の発明と同様に、登り坂と下り坂とが波状的に繰り返す道路であっても、適切な評価をすることが可能となる。
因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る省燃費運転評価システムを示す図である。
【図２】評価手法の概念を説明するための図である。
【図３】勾配（ｓｉｎθ）を算出方法の説明図である。
【図４】ΔＥの算出制御フローチャートである。
【図５】評価マップである。
【図６】一定時間内における単位距離当たりのエネルギー増加量パラメータＥ算出制御フローチャートである。
【図７】駆動状態及び制動状態の判定手法の概念を説明するための図である。
【図８】駆動・制動状態判定制御フローチャートである。
【図９】走行状態の判定手法の概念を説明するための図である。
【図１０】発進・定常走行状態の判定制御フローチャートである。
【図１１】省燃費運転評価システムの全体作動を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る省燃費運転評価システムを示す図である。
【図１３】駆動状態及び制動状態の判定手法の概念を説明するための図である。
【図１４】本発明の第３実施形態に係る省燃費運転評価システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本実施形態は、本発明に係る省燃費運転評価システム及び当該システム用のプログラムを普通乗用車に適用したものである。この省燃費運転評価システムは、省燃費運転に適した運転であるか否かを評価し、その評価結果を運転者等に音声又は画像にて通知するものである。以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
１．省燃費評価システムの構成
省燃費評価システム１は、図１に示すように、車載機本体３、音声出力用のスピーカ５、画像情報を表示する表示装置７、及び車両進行方向の加速度を検出する加速度センサ（以下、Ｇセンサと記す。）９等から構成されており、車載機本体３には、制御部３Ａ及びカードスロット部（診断結果記録部）３Ｂが設けられている。
【００１４】
制御部３Ａは、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等からなるマイクロコンピュータにて構成されたものであり、この制御部３Ａには、Ｇセンサ９からの出力信号及び車両に搭載された車速を検出する車速センサ１１からの出力信号等が入力されている。
【００１５】
なお、制御部３Ａの主な機能は、「駆動・制動判定」、「加速診断」及び「評価結果（アドバイス）の生成」等である。そして、本実施形態では、これらの機能をＲＯＭ等の不揮発性記憶手段（以下、ＲＯＭという。）に予め記憶されているプログラムに従ってソフトウェアにて実現しているが、専用のハードウェア（カスタムＬＳＩ）にて実現してもよい。
【００１６】
そして、制御部３Ａは、Ｇセンサ９及び車速センサ１１からの信号、並びにＲＯＭに予め記憶されているプログラムに従って運転を評価し、その結果をスピーカ５又は表示装置７を介して運転者等に通知するとともに、カードスロット部３Ｂに装着されたメモリカード等の診断結果記録部に書き込む。
【００１７】
なお、メモリカードとは、車載機本体３に対して着脱可能な記憶手段であり、通常、フラッシュメモリ等の半導体からなる不揮発性記憶手段が内蔵されたものである。一方、カードスロット部３Ｂは、少なくともメモリカードに情報（評価結果等）を書き込む機能を有する書き込み手段である。このため、運転者等は、メモリカードを介して自宅等に設置されているコンピュータに評価情報等を取り込むことができる。
【００１８】
２．運転の評価手法
２．１．評価手法の概略
質量Ｍｏの物体が速度Ｖｏで運動していときの運動エネルギーＫｏは、周知のごとく、Ｋｏ＝（Ｍｏ・Ｖｏ2）／２ である。そして、運動エネルギーＫｏの変化率、つまり運動エネルギーＫｏを時間Ｔで微分した値は、ΔＫｏ／ΔＶｏ＝Ｍｏ・Ｖｏ・ΔＶｏ／ΔＴとなる。このとき、ΔＶｏ／ΔＴは車両の加速度Ａを示すので、運動エネルギーＫｏの変化率は、以下の式０となる。
【００１９】
ΔＫｏ／ΔＶｏ＝Ｍｏ・Ａ・Ｖｏ 式０
ここで、車両の質量をＭとし、車両を加速させる際に動かす必要のある駆動部分、例えば、エンジン内のフライホイール、クランクシャフト、変速機内のギア及び車輪等を動かす際に要する見掛けの重量増加分をｍとし、車速をＶとし、走行用タイヤにて発生する転がり抵抗係数をμとし、重力加速度をｇとし、燃料消費効率をηとすると、車両加速時に発生する瞬間の燃料消費量ΔＱは、以下の数式により表すことができることが試験的・経験的に知られている（図２参照）。因みに、ｍは一般に回転部相当重量と呼ばれる。
【００２０】
ΔＱ＝η・｛μ・Ｍ・ｇ・Ｖ＋Ｍ・ｇ・Ｖ・ｓｉｎθ＋（Ｍ＋ｍ）・Ａ・Ｖ｝ 式１
但し、θは、道路の勾配を示し、上り勾配を正（＋）とし、下り勾配を負（−）とする。
【００２１】
アクセルペダルの踏み込み量を一定に保っても、勾配のある区間を走行している場合の車両の速度は、道路の勾配変化とともに変化する。そして、下り勾配の区間を走行している場合には、アクセルペダルの踏み込み量に対して車速が大きくなる。そこで、式１では、重力による車両の運動エネルギー増加率を減じている。
【００２２】
一方、上り勾配の区間を走行している場合には、アクセルペダルの踏み込み量に対して車速が小さくなり、車両加速時に発生する瞬間の燃料消費量ΔＱは、車速Ｖ及び加速度Ａにより決定される。そこで、以下の式２にて定義されるパラメータΔＥでは、少なくとも上り勾配の区間においては、車速Ｖ及び加速度ＡのみでパラメータΔＥを決定している。
【００２３】
ところで、式０と式１とから明らかなように、運動エネルギーＫｏの変化率は、車両加速時に発生する瞬間の燃料消費量ΔＱと相関関係を有する物理量であることが解る。
ここで、車両の質量Ｍは定数であり、回転部相当重量ｍはギア段毎に決まる定数であることから、本実施形態では、車両の運動エネルギー変化率に応じて変化するパラメータΔＥとして、以下の式２を定義する。
【００２４】
ΔＥ＝δ・（μ＋ｓｉｎθ）・Ｖ・ｇ＋Ａ・Ｖ 式２
但し、（μ＋ｓｉｎθ）＜０のときδ＝１、（μ＋ｓｉｎθ）≧０のときδ＝０とする。
【００２５】
なお、（μ＋ｓｉｎθ）の大きさが０以上であるか否かに基づいて、重力による車両の運動エネルギー増加率を減じるか否かを決定する理由は、以下の通りである。
すなわち、下り勾配を走行している場合において、走行用タイヤにて発生する転がり抵抗（以下、単に転がり抵抗という。）による運動エネルギーの減少率の絶対値と重力による車両の運動エネルギー増加率の絶対値とが同一であるときには、重力による車両の運動エネルギー増加が転がり抵抗により相殺される。
【００２６】
そこで、本実施形態では、（μ＋ｓｉｎθ）＜０のときにはδ＝１として、運動エネルギーＫｏの変化率を質量Ｍで除した値から重力による車両の運動エネルギー増加率を減じた値をパラメータΔＥとしている。一方、（μ＋ｓｉｎθ）≧０のときにはδ＝０として、運動エネルギーＫｏの変化率を質量Ｍで除した値パラメータΔＥとしている。
【００２７】
因みに、ｓｉｎθは以下の手法にて算出する。すなわち、Ｇセンサ９が検出する加速度ａ１は、図３に示すように、車両進行方向の加速度ａｏと重力加速度に対する慣性力のうち車両進行方向と平行な方向成分ｇｘとの合わせたものである。したがって、ａ１＝ａｏ＋ｇｘとなり、ｇｘ＝ｇ・ｓｉｎθとなる。そこで、これらの式からｓｉｎθを算出する。
【００２８】
また、式２は瞬間の燃料消費量と相関関係を有する物理量であることから、以下の式３により、単位距離当たりの燃料消費量、つまり車両燃費の逆数を運動エネルギー増加量パラメータＥとして定義することができる。
【００２９】
Ｅ＝ΣΔＥ／ΣＶ 式３
ところで、燃料は車両が駆動状態にあるとき、つまり車両を走行させるための駆動力をエンジンが発生している状態にあるときに消費されるが、式３又は式２では、下り坂を走行している場合のように車両が駆動状態でない場合、つまり燃料を消費していない場合であっても、加速に伴って運動エネルギーの増加し、燃料が消費されているものとみなされてしまう。
【００３０】
そこで、車両が駆動状態であって、かつ、車両の加速度Ａが０より大きい場合には、ΔＥを式２から算出し、一方、車両が非駆動状態であるとき、又は車両の加速度Ａが０以下である場合には、ΔＥ＝０とする。
【００３１】
具体的には、図４に示すように、車両が駆動状態であって、かつ、車両の加速度Ａが０より大きい状態である条件を満たすか否かが判定され（Ｓ１）、当該条件を満たすと判定された場合には（Ｓ１：ＹＥＳ）、ΔＥ＝Ａ・Ｖとされる（Ｓ３）。
【００３２】
一方、当該条件を満たさないと判定された場合には（Ｓ１：ＮＯ）、ΔＥ＝０とされる（Ｓ５）。そして、Ｓ３又はＳ５にて決定されたパラメータΔＥ、その時の車速、及び走行状態がＲＡＭに一時的に記憶された後（Ｓ７）、本制御が終了する。
【００３３】
因みに、図４に示す制御（ΔＥの算出制御）を実行するためのプログラムはＲＯＭに記憶されており、この制御は制御部３Ａにて実行される。
なお、本実施形態に係る省燃費運転評価システムは、省燃費運転に適した運転であるか否かを評価するシステムであるので、アイドリング運転により消費される燃料は、評価の対象としていない。
【００３４】
したがって、アクセルペダルの踏み込み量が０又は０より大きい所定踏み込み量（以下、０又は０より大きい所定踏み込み量を総称して駆動判定閾値という。）未満となり、エンジンがアイドリング運転となったときには、車両が非駆動状態になったものとみなしている。
【００３５】
ところで、発進時は、走行道路毎に適した速度まで加速する必要があり、当該速度まで加速せざるを得ない。また、燃料消費を下げるべく、定常走行時はできる限り一定速度での走行が望ましい。そこで、図５に示すように、「発進走行状態」と「定常走行状態」とに分けて最終的な評価結果を決定する。
【００３６】
なお、本実形態では、アイドリング運転により消費される燃料は、評価の対象としていないことから、「停車又は低速走行状態」は評価の対象としない。
つまり、パラメータΔＥを算出するとともに、その算出したパラメータΔＥを発進走行状態時と定常走行状態とに区別しながら積算することにより、「発進走行状態」の運動エネルギー増加量パラメータＥｓと「定常走行状態」の運動エネルギー増加量パラメータＥｎとを個々に算出し、発進走行状態及び定常走行状態毎にＲＯＭに記憶されている評価用パラメータとパラメータＥｓ、Ｅｎとを比較して最終的な評価結果を決定する。
【００３７】
なお、運動エネルギー増加量パラメータＥｓ、Ｅｎの算出は、具体的には図６に示すように、発進走行状態のパラメータΔＥが積算され（Ｓ１１）、かつ、発進走行状態の速度が積算（積分）されて発進走行状態の走行距離が算出された後（Ｓ１３）、式３に従って発進走行状態のエネルギー増加量パラメータＥｓが算出される（Ｓ１５）。
【００３８】
また、定常走行状態のパラメータΔＥが積算され（Ｓ１７）、かつ、定常走行状態の速度が積算（積分）されて定常走行状態の走行距離が算出された後（Ｓ１９）、式３に従って定常走行状態のエネルギー増加量パラメータＥｎが算出される（Ｓ２１）。
【００３９】
因みに、図６に示す「一定時間内における単位距離当たりのエネルギー増加量パラメータＥの算出」制御を実行するためのプログラムはＲＯＭに記憶されており、本制御は制御部３Ａにて実行される。
【００４０】
２．２．走行状態等の定義及び判定
＜駆動状態及び制動状態（非駆動状態）＞
駆動状態であるか否かは、原則として、アクセルペダルの踏み込み量が駆動判定閾値以上の場合は駆動状態として判定され、一方、踏み込み量が駆動判定閾値未満の場合は制動状態（非駆動状態）として判定される。
【００４１】
しかし、本実施形態では、制御部３Ａに踏み込み量に関する信号が入力されていないので、Ｇセンサ９の出力信号を用いて駆動状態であるか否か判定している。
すなわち、図７に示すように、Ｇセンサ９により検出された加速度がプラス方向（前進向き）に上昇変化している場合にあっては、加速度が０以上の所定値（駆動判定閾値）を超えた時以降が駆動状態と判定され、加速度がマイナス方向（後退向き）に下降変化している場合にあっては、加速度が０以下の所定値（制動判定閾値）未満となった時以前が駆動状態と判定される。
【００４２】
一方、加速度がマイナス方向に下降変化している場合にあっては、加速度が制動判定閾値を未満となった時以降が制動状態（非駆動状態）として判定され、加速度がプラス方向に上昇変化している場合にあっては、加速度が駆動判定閾値以上となった時以前が制動状態（非駆動状態）として判定される。
【００４３】
具体的には、図８に示す駆動・制動状態判定制御に従って判定される。なお、判定制御を実行するためのプログラムはＲＯＭに格納されている。すなわち、本制御が起動されると、先ず、車速センサ１１からの信号に基づく車速が検出された後（Ｓ３１）、Ｇセンサ９から信号に基づいて加速度が検出される（Ｓ３３）。
【００４４】
次に、車速が予め設定された「停車・低速走行判定速度ＶＬ」より低いか否かが判定され（Ｓ３５）、車速が「停車・低速走行判定速度ＶＬ」より低いと判定された場合には（Ｓ３５：ＹＥＳ）、車両の走行状態が「停車又は低速走行状態」である旨を示すフラグがＲＡＭに設定された後（Ｓ３７）、本制御が終了する。
【００４５】
一方、車速が「停車・低速走行判定速度ＶＬ」以上であると判定された場合には（Ｓ３５：ＮＯ）、加速度が制動判定閾値未満となったか否かが判定され（Ｓ３９）、加速度が制動判定閾値未満となったと判定された場合には（Ｓ３９：ＹＥＳ）、車両の走行状態が「制動状態」である旨を示すフラグがＲＡＭに設定された後（Ｓ４１）、本制御が終了する。
【００４６】
また、加速度が制動判定閾値以上であると判定された場合には（Ｓ３９：ＮＯ）、加速度が駆動判定閾値を超えたか否かが判定され（Ｓ４３）、加速度が駆動判定閾値を超えたと判定された場合には（Ｓ４３：ＹＥＳ）、車両の走行状態が「駆動状態」である旨を示すフラグがＲＡＭに設定された後（Ｓ４５）、本制御が終了する。
【００４７】
一方、加速度が駆動判定閾値以下であると判定された場合には（Ｓ４３：ＮＯ）、走行状態を示すフラグが再設定されることなく（Ｓ４７）、現在の状態が維持されたまま本制御が終了する。因みに、走行状態を示すフラグが設定されていない場合には、その設定されていない状態が維持される。
【００４８】
なお、Ｇセンサ９は、車両に発生する加速度に伴った自身に作用する力（慣性力）に基づいて加速度を検出するので、例えば、急な上り勾配を車両が登坂していた場合には、アクセルが踏み込まれて燃料が消費されているにも拘わらず重力の影響で少しずつ減速するときがあるが、このような場合であっても、Ｇセンサ９は、加速時と同様にプラス方向の値を出力する。
【００４９】
また、アクセルを踏み込まず燃料を消費していない状態で下り勾配を走行した場合には、車両が重力の影響により加速するときがあるが、このような場合、Ｇセンサ９は、ゼロまたはマイナス方向の値を出力する。したがって、Ｇセンサ９にて駆動状態であるか否か判定した場合であっても、アクセルペダルの踏み込み量に基づいて駆動状態であるか否か判定した場合と同じ結果を得ることができる。
【００５０】
＜走行状態の判定＞
走行状態は、以下の定義に従って制御部３Ａにて判定される。
すなわち、図９に示すように、車速センサ１１により検出された車速が予め設定された「停車・低速走行判定速度ＶＬ」より低いときには車両の走行状態が「停車又は低速走行状態」であると判定され、「停車又は低速走行状態」が判定された後、「駆動状態」となったときに走行状態が「発進走行状態」であると判定される。
【００５１】
また、車速が予め設定された「定常走行判定速度ＶＨ」（≧ＶＬ）より大きく、かつ、車両の加速度が予め設定された所定加速度Ａｏ以上の状態から当該所定加速度Ａｏ未満となった時以降の走行状態が「定常走行状態」として判定される。
【００５２】
具体的には、図１０に示す発進・定常走行状態判定制御に従って判定され、この判定制御を実行するためのプログラムはＲＯＭに格納されている。
すなわち、本制御が起動されると、先ず、車速センサ１１により検出された車速の時間変化率が演算されて車両の加速度Ａが算出された後（Ｓ５１）、現在の走行状態が「停車又は低速走行状態」であって、かつ、車両が「駆動状態」となった否かが判定される（Ｓ５３）。
【００５３】
なお、「停車又は低速走行状態」であるか否かの判定は、ＲＡＭに「停車又は低速走行状態」を示すフラグが設定されているか否かに基づいて判定され、走行状態の判定が未だ一度も実行されていなく走行状態が未定である場合、つまり走行状態を示すフラグがＲＡＭに設定されていない場合には、「停車又は低速走行状態」でないと判定される。
【００５４】
そして、現在の走行状態が「停車又は低速走行状態」であって、かつ、車両が「駆動状態」となったと判定された場合には（Ｓ５３：ＹＥＳ）、走行状態が「発進走行状態」であることを示すフラグがＲＡＭに設定された後（Ｓ５５）、本制御が終了する。
【００５５】
一方、現在の走行状態が「停車又は低速走行状態」であって、かつ、車両が「駆動状態」となった状態でないと判定された場合には（Ｓ５３：ＮＯ）、車速が「停車・低速走行判定速度ＶＬ」より低いか否かが判定され（Ｓ５７）、車速が「停車・低速走行判定速度ＶＬ」より低いと判定された場合には（Ｓ５７：ＹＥＳ）、「停車又は低速走行状態」を示すフラグがＲＡＭに設定された後（Ｓ５９）、本制御が終了する。
【００５６】
また、車速が「停車・低速走行判定速度ＶＬ」以上であると判定された場合には（Ｓ５７：ＮＯ）、車速が「定常走行判定速度ＶＨ」より大きく、かつ、車両の加速度が加速度Ａｏ未満となったか否かが判定され（Ｓ６１）、車速が「定常走行判定速度ＶＨ」より大きく、かつ、車両の加速度が加速度Ａｏ未満となったと判定された場合には（Ｓ６１：ＹＥＳ）、「定常走行状態」を示すフラグがＲＡＭに設定された後（Ｓ６３）、本制御が終了する。
【００５７】
一方、車速が「定常走行判定速度ＶＨ」より大きく、かつ、車両の加速度が加速度Ａｏ未満となった状態ではないと判定された場合には（Ｓ６１：ＮＯ）、現在の走行状態を示すフラグが維持されたまま、本制御が終了する。
【００５８】
２．３．運転評価の詳細（図１１参照）
図１１は、省燃費運転評価システムの全体作動を示す制御フローであり、この制御フローを実行するためのプログラムはＲＡＭに記憶されている。そして、車両スイッチが投入されると、本制御を実行するプログラムが読み込まれて制御部３Ａにて実行される。
【００５９】
本制御が起動されると、先ず、「エネルギー増加量パラメータＥの算出（図６）」のための「一定時間」を確定するためにタイマーカウンタの計数値が再設定（初期化）される（Ｓ７１）。その後、駆動・制動状態判定（図８）がされた後（Ｓ７３）、発進・定常走行状態判定（図１０）されて（Ｓ７５）、パラメータΔＥ算出（図４）される（Ｓ７７）。
【００６０】
次に、一定時間（本実施形態では、約１秒）が経過したか否かが判定され（Ｓ７９）、一定時間が経過していないと判定された場合には（Ｓ７９：ＮＯ）、再び、Ｓ７３が実行され、一方、一定時間が経過したと判定された場合には（Ｓ７９：ＹＥＳ）、一定時間内における単位距離当たりのエネルギー増加量パラメータＥの算出（図６）が実行された後（Ｓ８１）、その算出されたエネルギー増加量パラメータＥｓ、Ｅｎ及び図５に示すマップに従って具体的な評価が決定され（Ｓ８３）、その評価が運転者に音声又は文字等の画像にて報知される（Ｓ８５）。
【００６１】
評価結果とは、例えば、発進評価が１であれば「発進時が急加速ぎみです。ゆっくりとアクセルを踏みましょう」、定常走行評価が５であれば「定常走行時の走行が安定しています。この調子で運転を続けましょう」というような文言が音声や文字（画像）で報知される。
【００６２】
なお、この際、評価結果は１回の運行で平均し、１回の運行毎に運転操作を評価したり、メモリカードに記憶された評価結果を事務所又は個人宅に持ち帰ることで、運転後に運転操作や運転レベルの推移を見ることもできる。
【００６３】
３．本実施形態に係る省燃費運転評価システムの特徴
本実施形態では、車両の走行状態を、少なくとも（ａ）停車又は低速走行状態、（ｂ）発進走行状態、及び（ｃ）定常走行状態のうちいずれの状態であるかを判定し、発進走行状態及び定常走行状態毎に設定された評価判断基準に基づいて運転を評価するので、適切な評価をすることが可能となる。
【００６４】
また、重力による車両の運動エネルギー増加率を減じたパラメータΔＥを用いて運転を評価するので、登り坂と下り坂とが波状的に繰り返す道路であっても、適切な評価をすることが可能となる。
【００６５】
また、転がり抵抗も考慮して運転を評価するので、より適切な評価をすることが可能となる。
（第２実施形態）
第１実施形態では、Ｇセンサ９により検出された加速度を用いて駆動状態又は制動状態を判定したが、本実形態では、図１２に示すように、アクセルペダルの踏み込み量又はスロットルバルブの開度等のエンジンへの吸気量を調節する駆動力調整手段の操作量を検出する手段（アクセル開度センサ１３）を設けるとともに、図１３に示すように、アクセル開度センサ１３により検出されたアクセル開度が予め設定された駆動判定閾値を超えた場合に駆動状態と判定し、アクセル開度が判定閾値以下の場合に制動状態と判定するものである。
【００６６】
（第３実施形態）
本実施形態は、図１４に示すように、ＧＰＳを用いたカーナビゲーションシステムを備える車両に本発明を適用したものである。これにより、評価結果と併せて位置情報もメモリカードに記憶することができる。
【００６７】
（その他の実施形態）
本願発明は、車両の走行状態を（ａ）停車又は低速走行状態、（ｂ）発進走行状態、及び（ｃ）定常走行状態のうちいずれの状態であるかを判定し、発進走行状態及び定常走行状態毎に設定された評価判断基準に基づいて運転を評価することを特徴とするので、（ａ）停車又は低速走行状態、（ｂ）発進走行状態、及び（ｃ）定常走行状態の具体的な定義・判定手法は、上述の実施形態に限定されるものではない。
【００６８】
また、上述の実施形態では、式１に示されるように、車両の走行に伴って発生する損失として、転がり抵抗のみを考慮したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば転がり抵抗に加えて空気抵抗も考慮してもよい。なお、空気抵抗は、車速の略３乗に比例して大きくなるので、車速が、例えば７０ｋｍ／ｈ以上の場合には、運転の評価に大きな影響が生じる。
【００６９】
また、上述の実施形態では、転がり抵抗を考慮したが、本発明はこれに限定されるものではなく、車両の走行に伴って発生する損失を考慮せずにパラメータΔＥを決定してもよい。
【００７０】
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７１】
１…省燃費評価システム、３…車載機本体、３Ａ…制御部、
３Ｂ…カードスロット部、５…スピーカ、７…表示装置、９…Ｇセンサ、
１１…車速センサ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、省燃費運転に適した運転であるか否かを評価するための省燃費運転評価システム及び省燃費運転評価システム用プログラムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
加減速を波状的に繰り返す、いわゆる波状運転は、車両燃費（＝走行距離／消費燃料）の悪化を招くことから、例えば、特許文献１に記載の発明では、波状運転を検出したときに、運転者に対してその旨のアドバイスを行うことにより、省燃費運転を運転者に促している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０３２５２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に記載の発明では、波状運転であるか否かのみに基づいて運転を評価しているので、適切な評価をすることができない場合がある。
例えば、登り坂と下り坂とが波状的に繰り返す道路では、アクセルペダルの踏み込み量を一定に保っても、車両の速度は、道路の勾配変化とともに波状的に変化する。このため、省燃費運転評価システムから見ると、恰も波状運転がされたように判断されてしまうので、適切な評価をすることができない。
本発明は、上記点に鑑み、省燃費運転に適した運転であるか否かを適切に評価可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、省燃費運転に適した運転であるか否かを評価するための省燃費運転評価システムであって、駆動源が車両を走行させるための駆動力を発生している「駆動状態」において、車両の運動エネルギー変化率から重力による車両の運動エネルギー増加率を減じた値に応じて変化するパラメータを検出するパラメータ検出手段と、運転を評価するための評価用パラメータが記憶されている記憶手段と、評価用パラメータとパラメータとを比較して評価を決定する評価決定手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
これにより、請求項１に記載の発明では、重力による車両の運動エネルギー増加率を減じたパラメータを用いて運転を評価するので、登り坂と下り坂とが波状的に繰り返す道路であっても、適切な評価をすることが可能となる。
【０００７】
請求項２に記載の発明では、パラメータは、車両の運動エネルギー変化率から重力による車両の運動エネルギー増加率を減じた値に、車両の走行に伴って発生する損失の変化率を加算した値に応じて変化する値であることを特徴とする。
【０００８】
これにより、請求項２に記載の発明では、より適切な運転評価をすることが可能となる。
なお、請求項３に記載の発明では、車両の走行に伴って発生する損失には、少なくとも走行用タイヤにて発生する転がり抵抗が含まれることを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明では、コンピュータを省燃費運転に適した減速運転であるか否かを評価するための省燃費運転評価システムとして作動させるためのプログラムであって、車両を走行させるための駆動力をエンジンが発生している「駆動状態」において、車両の運動エネルギー変化率から重力による車両の運動エネルギー増加率を減じた値に応じて変化するパラメータを検出するパラメータ検出手段、運転を評価するための評価用パラメータが記憶されている記憶手段、並びに評価用パラメータとパラメータとを比較して評価を決定する評価決定手段として機能させることを特徴とする。
【００１０】
これにより、請求項４に記載の発明では、請求項１に記載の発明と同様に、登り坂と下り坂とが波状的に繰り返す道路であっても、適切な評価をすることが可能となる。
因みに、上記各手段等の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段等との対応関係を示す一例であり、本発明は上記各手段等の括弧内の符号に示された具体的手段等に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１実施形態に係る省燃費運転評価システムを示す図である。
【図２】評価手法の概念を説明するための図である。
【図３】勾配（ｓｉｎθ）を算出方法の説明図である。
【図４】ΔＥの算出制御フローチャートである。
【図５】評価マップである。
【図６】一定時間内における単位距離当たりのエネルギー増加量パラメータＥ算出制御フローチャートである。
【図７】駆動状態及び制動状態の判定手法の概念を説明するための図である。
【図８】駆動・制動状態判定制御フローチャートである。
【図９】走行状態の判定手法の概念を説明するための図である。
【図１０】発進・定常走行状態の判定制御フローチャートである。
【図１１】省燃費運転評価システムの全体作動を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る省燃費運転評価システムを示す図である。
【図１３】駆動状態及び制動状態の判定手法の概念を説明するための図である。
【図１４】本発明の第３実施形態に係る省燃費運転評価システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本実施形態は、本発明に係る省燃費運転評価システム及び当該システム用のプログラムを普通乗用車に適用したものである。この省燃費運転評価システムは、省燃費運転に適した運転であるか否かを評価し、その評価結果を運転者等に音声又は画像にて通知するものである。以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
１．省燃費評価システムの構成
省燃費評価システム１は、図１に示すように、車載機本体３、音声出力用のスピーカ５、画像情報を表示する表示装置７、及び車両進行方向の加速度を検出する加速度センサ（以下、Ｇセンサと記す。）９等から構成されており、車載機本体３には、制御部３Ａ及びカードスロット部（診断結果記録部）３Ｂが設けられている。
【００１４】
制御部３Ａは、ＣＰＵ、ＲＡＭ及びＲＯＭ等からなるマイクロコンピュータにて構成されたものであり、この制御部３Ａには、Ｇセンサ９からの出力信号及び車両に搭載された車速を検出する車速センサ１１からの出力信号等が入力されている。
【００１５】
なお、制御部３Ａの主な機能は、「駆動・制動判定」、「加速診断」及び「評価結果（アドバイス）の生成」等である。そして、本実施形態では、これらの機能をＲＯＭ等の不揮発性記憶手段（以下、ＲＯＭという。）に予め記憶されているプログラムに従ってソフトウェアにて実現しているが、専用のハードウェア（カスタムＬＳＩ）にて実現してもよい。
【００１６】
そして、制御部３Ａは、Ｇセンサ９及び車速センサ１１からの信号、並びにＲＯＭに予め記憶されているプログラムに従って運転を評価し、その結果をスピーカ５又は表示装置７を介して運転者等に通知するとともに、カードスロット部３Ｂに装着されたメモリカード等の診断結果記録部に書き込む。
【００１７】
なお、メモリカードとは、車載機本体３に対して着脱可能な記憶手段であり、通常、フラッシュメモリ等の半導体からなる不揮発性記憶手段が内蔵されたものである。一方、カードスロット部３Ｂは、少なくともメモリカードに情報（評価結果等）を書き込む機能を有する書き込み手段である。このため、運転者等は、メモリカードを介して自宅等に設置されているコンピュータに評価情報等を取り込むことができる。
【００１８】
２．運転の評価手法
２．１．評価手法の概略
質量Ｍｏの物体が速度Ｖｏで運動していときの運動エネルギーＫｏは、周知のごとく、Ｋｏ＝（Ｍｏ・Ｖｏ2）／２ である。そして、運動エネルギーＫｏの変化率、つまり運動エネルギーＫｏを時間Ｔで微分した値は、ΔＫｏ／ΔＶｏ＝Ｍｏ・Ｖｏ・ΔＶｏ／ΔＴとなる。このとき、ΔＶｏ／ΔＴは車両の加速度Ａを示すので、運動エネルギーＫｏの変化率は、以下の式０となる。
【００１９】
ΔＫｏ／ΔＶｏ＝Ｍｏ・Ａ・Ｖｏ 式０
ここで、車両の質量をＭとし、車両を加速させる際に動かす必要のある駆動部分、例えば、エンジン内のフライホイール、クランクシャフト、変速機内のギア及び車輪等を動かす際に要する見掛けの重量増加分をｍとし、車速をＶとし、走行用タイヤにて発生する転がり抵抗係数をμとし、重力加速度をｇとし、燃料消費効率をηとすると、車両加速時に発生する瞬間の燃料消費量ΔＱは、以下の数式により表すことができることが試験的・経験的に知られている（図２参照）。因みに、ｍは一般に回転部相当重量と呼ばれる。
【００２０】
ΔＱ＝η・｛μ・Ｍ・ｇ・Ｖ＋Ｍ・ｇ・Ｖ・ｓｉｎθ＋（Ｍ＋ｍ）・Ａ・Ｖ｝ 式１
但し、θは、道路の勾配を示し、上り勾配を正（＋）とし、下り勾配を負（−）とする。
【００２１】
アクセルペダルの踏み込み量を一定に保っても、勾配のある区間を走行している場合の車両の速度は、道路の勾配変化とともに変化する。そして、下り勾配の区間を走行している場合には、アクセルペダルの踏み込み量に対して車速が大きくなる。そこで、式１では、重力による車両の運動エネルギー増加率を減じている。
【００２２】
一方、上り勾配の区間を走行している場合には、アクセルペダルの踏み込み量に対して車速が小さくなり、車両加速時に発生する瞬間の燃料消費量ΔＱは、車速Ｖ及び加速度Ａにより決定される。そこで、以下の式２にて定義されるパラメータΔＥでは、少なくとも上り勾配の区間においては、車速Ｖ及び加速度ＡのみでパラメータΔＥを決定している。
【００２３】
ところで、式０と式１とから明らかなように、運動エネルギーＫｏの変化率は、車両加速時に発生する瞬間の燃料消費量ΔＱと相関関係を有する物理量であることが解る。
ここで、車両の質量Ｍは定数であり、回転部相当重量ｍはギア段毎に決まる定数であることから、本実施形態では、車両の運動エネルギー変化率に応じて変化するパラメータΔＥとして、以下の式２を定義する。
【００２４】
ΔＥ＝δ・（μ＋ｓｉｎθ）・Ｖ・ｇ＋Ａ・Ｖ 式２
但し、（μ＋ｓｉｎθ）＜０のときδ＝１、（μ＋ｓｉｎθ）≧０のときδ＝０とする。
【００２５】
なお、（μ＋ｓｉｎθ）の大きさが０以上であるか否かに基づいて、重力による車両の運動エネルギー増加率を減じるか否かを決定する理由は、以下の通りである。
すなわち、下り勾配を走行している場合において、走行用タイヤにて発生する転がり抵抗（以下、単に転がり抵抗という。）による運動エネルギーの減少率の絶対値と重力による車両の運動エネルギー増加率の絶対値とが同一であるときには、重力による車両の運動エネルギー増加が転がり抵抗により相殺される。
【００２６】
そこで、本実施形態では、（μ＋ｓｉｎθ）＜０のときにはδ＝１として、運動エネルギーＫｏの変化率を質量Ｍで除した値から重力による車両の運動エネルギー増加率を減じた値をパラメータΔＥとしている。一方、（μ＋ｓｉｎθ）≧０のときにはδ＝０として、運動エネルギーＫｏの変化率を質量Ｍで除した値パラメータΔＥとしている。
【００２７】
因みに、ｓｉｎθは以下の手法にて算出する。すなわち、Ｇセンサ９が検出する加速度ａ１は、図３に示すように、車両進行方向の加速度ａｏと重力加速度に対する慣性力のうち車両進行方向と平行な方向成分ｇｘとの合わせたものである。したがって、ａ１＝ａｏ＋ｇｘとなり、ｇｘ＝ｇ・ｓｉｎθとなる。そこで、これらの式からｓｉｎθを算出する。
【００２８】
また、式２は瞬間の燃料消費量と相関関係を有する物理量であることから、以下の式３により、単位距離当たりの燃料消費量、つまり車両燃費の逆数を運動エネルギー増加量パラメータＥとして定義することができる。
【００２９】
Ｅ＝ΣΔＥ／ΣＶ 式３
ところで、燃料は車両が駆動状態にあるとき、つまり車両を走行させるための駆動力をエンジンが発生している状態にあるときに消費されるが、式３又は式２では、下り坂を走行している場合のように車両が駆動状態でない場合、つまり燃料を消費していない場合であっても、加速に伴って運動エネルギーの増加し、燃料が消費されているものとみなされてしまう。
【００３０】
そこで、車両が駆動状態であって、かつ、車両の加速度Ａが０より大きい場合には、ΔＥを式２から算出し、一方、車両が非駆動状態であるとき、又は車両の加速度Ａが０以下である場合には、ΔＥ＝０とする。
【００３１】
具体的には、図４に示すように、車両が駆動状態であって、かつ、車両の加速度Ａが０より大きい状態である条件を満たすか否かが判定され（Ｓ１）、当該条件を満たすと判定された場合には（Ｓ１：ＹＥＳ）、ΔＥ＝Ａ・Ｖとされる（Ｓ３）。
【００３２】
一方、当該条件を満たさないと判定された場合には（Ｓ１：ＮＯ）、ΔＥ＝０とされる（Ｓ５）。そして、Ｓ３又はＳ５にて決定されたパラメータΔＥ、その時の車速、及び走行状態がＲＡＭに一時的に記憶された後（Ｓ７）、本制御が終了する。
【００３３】
因みに、図４に示す制御（ΔＥの算出制御）を実行するためのプログラムはＲＯＭに記憶されており、この制御は制御部３Ａにて実行される。
なお、本実施形態に係る省燃費運転評価システムは、省燃費運転に適した運転であるか否かを評価するシステムであるので、アイドリング運転により消費される燃料は、評価の対象としていない。
【００３４】
したがって、アクセルペダルの踏み込み量が０又は０より大きい所定踏み込み量（以下、０又は０より大きい所定踏み込み量を総称して駆動判定閾値という。）未満となり、エンジンがアイドリング運転となったときには、車両が非駆動状態になったものとみなしている。
【００３５】
ところで、発進時は、走行道路毎に適した速度まで加速する必要があり、当該速度まで加速せざるを得ない。また、燃料消費を下げるべく、定常走行時はできる限り一定速度での走行が望ましい。そこで、図５に示すように、「発進走行状態」と「定常走行状態」とに分けて最終的な評価結果を決定する。
【００３６】
なお、本実形態では、アイドリング運転により消費される燃料は、評価の対象としていないことから、「停車又は低速走行状態」は評価の対象としない。
つまり、パラメータΔＥを算出するとともに、その算出したパラメータΔＥを発進走行状態時と定常走行状態とに区別しながら積算することにより、「発進走行状態」の運動エネルギー増加量パラメータＥｓと「定常走行状態」の運動エネルギー増加量パラメータＥｎとを個々に算出し、発進走行状態及び定常走行状態毎にＲＯＭに記憶されている評価用パラメータとパラメータＥｓ、Ｅｎとを比較して最終的な評価結果を決定する。
【００３７】
なお、運動エネルギー増加量パラメータＥｓ、Ｅｎの算出は、具体的には図６に示すように、発進走行状態のパラメータΔＥが積算され（Ｓ１１）、かつ、発進走行状態の速度が積算（積分）されて発進走行状態の走行距離が算出された後（Ｓ１３）、式３に従って発進走行状態のエネルギー増加量パラメータＥｓが算出される（Ｓ１５）。
【００３８】
また、定常走行状態のパラメータΔＥが積算され（Ｓ１７）、かつ、定常走行状態の速度が積算（積分）されて定常走行状態の走行距離が算出された後（Ｓ１９）、式３に従って定常走行状態のエネルギー増加量パラメータＥｎが算出される（Ｓ２１）。
【００３９】
因みに、図６に示す「一定時間内における単位距離当たりのエネルギー増加量パラメータＥの算出」制御を実行するためのプログラムはＲＯＭに記憶されており、本制御は制御部３Ａにて実行される。
【００４０】
２．２．走行状態等の定義及び判定
＜駆動状態及び制動状態（非駆動状態）＞
駆動状態であるか否かは、原則として、アクセルペダルの踏み込み量が駆動判定閾値以上の場合は駆動状態として判定され、一方、踏み込み量が駆動判定閾値未満の場合は制動状態（非駆動状態）として判定される。
【００４１】
しかし、本実施形態では、制御部３Ａに踏み込み量に関する信号が入力されていないので、Ｇセンサ９の出力信号を用いて駆動状態であるか否か判定している。
すなわち、図７に示すように、Ｇセンサ９により検出された加速度がプラス方向（前進向き）に上昇変化している場合にあっては、加速度が０以上の所定値（駆動判定閾値）を超えた時以降が駆動状態と判定され、加速度がマイナス方向（後退向き）に下降変化している場合にあっては、加速度が０以下の所定値（制動判定閾値）未満となった時以前が駆動状態と判定される。
【００４２】
一方、加速度がマイナス方向に下降変化している場合にあっては、加速度が制動判定閾値を未満となった時以降が制動状態（非駆動状態）として判定され、加速度がプラス方向に上昇変化している場合にあっては、加速度が駆動判定閾値以上となった時以前が制動状態（非駆動状態）として判定される。
【００４３】
具体的には、図８に示す駆動・制動状態判定制御に従って判定される。なお、判定制御を実行するためのプログラムはＲＯＭに格納されている。すなわち、本制御が起動されると、先ず、車速センサ１１からの信号に基づく車速が検出された後（Ｓ３１）、Ｇセンサ９から信号に基づいて加速度が検出される（Ｓ３３）。
【００４４】
次に、車速が予め設定された「停車・低速走行判定速度ＶＬ」より低いか否かが判定され（Ｓ３５）、車速が「停車・低速走行判定速度ＶＬ」より低いと判定された場合には（Ｓ３５：ＹＥＳ）、車両の走行状態が「停車又は低速走行状態」である旨を示すフラグがＲＡＭに設定された後（Ｓ３７）、本制御が終了する。
【００４５】
一方、車速が「停車・低速走行判定速度ＶＬ」以上であると判定された場合には（Ｓ３５：ＮＯ）、加速度が制動判定閾値未満となったか否かが判定され（Ｓ３９）、加速度が制動判定閾値未満となったと判定された場合には（Ｓ３９：ＹＥＳ）、車両の走行状態が「制動状態」である旨を示すフラグがＲＡＭに設定された後（Ｓ４１）、本制御が終了する。
【００４６】
また、加速度が制動判定閾値以上であると判定された場合には（Ｓ３９：ＮＯ）、加速度が駆動判定閾値を超えたか否かが判定され（Ｓ４３）、加速度が駆動判定閾値を超えたと判定された場合には（Ｓ４３：ＹＥＳ）、車両の走行状態が「駆動状態」である旨を示すフラグがＲＡＭに設定された後（Ｓ４５）、本制御が終了する。
【００４７】
一方、加速度が駆動判定閾値以下であると判定された場合には（Ｓ４３：ＮＯ）、走行状態を示すフラグが再設定されることなく（Ｓ４７）、現在の状態が維持されたまま本制御が終了する。因みに、走行状態を示すフラグが設定されていない場合には、その設定されていない状態が維持される。
【００４８】
なお、Ｇセンサ９は、車両に発生する加速度に伴った自身に作用する力（慣性力）に基づいて加速度を検出するので、例えば、急な上り勾配を車両が登坂していた場合には、アクセルが踏み込まれて燃料が消費されているにも拘わらず重力の影響で少しずつ減速するときがあるが、このような場合であっても、Ｇセンサ９は、加速時と同様にプラス方向の値を出力する。
【００４９】
また、アクセルを踏み込まず燃料を消費していない状態で下り勾配を走行した場合には、車両が重力の影響により加速するときがあるが、このような場合、Ｇセンサ９は、ゼロまたはマイナス方向の値を出力する。したがって、Ｇセンサ９にて駆動状態であるか否か判定した場合であっても、アクセルペダルの踏み込み量に基づいて駆動状態であるか否か判定した場合と同じ結果を得ることができる。
【００５０】
＜走行状態の判定＞
走行状態は、以下の定義に従って制御部３Ａにて判定される。
すなわち、図９に示すように、車速センサ１１により検出された車速が予め設定された「停車・低速走行判定速度ＶＬ」より低いときには車両の走行状態が「停車又は低速走行状態」であると判定され、「停車又は低速走行状態」が判定された後、「駆動状態」となったときに走行状態が「発進走行状態」であると判定される。
【００５１】
また、車速が予め設定された「定常走行判定速度ＶＨ」（≧ＶＬ）より大きく、かつ、車両の加速度が予め設定された所定加速度Ａｏ以上の状態から当該所定加速度Ａｏ未満となった時以降の走行状態が「定常走行状態」として判定される。
【００５２】
具体的には、図１０に示す発進・定常走行状態判定制御に従って判定され、この判定制御を実行するためのプログラムはＲＯＭに格納されている。
すなわち、本制御が起動されると、先ず、車速センサ１１により検出された車速の時間変化率が演算されて車両の加速度Ａが算出された後（Ｓ５１）、現在の走行状態が「停車又は低速走行状態」であって、かつ、車両が「駆動状態」となった否かが判定される（Ｓ５３）。
【００５３】
なお、「停車又は低速走行状態」であるか否かの判定は、ＲＡＭに「停車又は低速走行状態」を示すフラグが設定されているか否かに基づいて判定され、走行状態の判定が未だ一度も実行されていなく走行状態が未定である場合、つまり走行状態を示すフラグがＲＡＭに設定されていない場合には、「停車又は低速走行状態」でないと判定される。
【００５４】
そして、現在の走行状態が「停車又は低速走行状態」であって、かつ、車両が「駆動状態」となったと判定された場合には（Ｓ５３：ＹＥＳ）、走行状態が「発進走行状態」であることを示すフラグがＲＡＭに設定された後（Ｓ５５）、本制御が終了する。
【００５５】
一方、現在の走行状態が「停車又は低速走行状態」であって、かつ、車両が「駆動状態」となった状態でないと判定された場合には（Ｓ５３：ＮＯ）、車速が「停車・低速走行判定速度ＶＬ」より低いか否かが判定され（Ｓ５７）、車速が「停車・低速走行判定速度ＶＬ」より低いと判定された場合には（Ｓ５７：ＹＥＳ）、「停車又は低速走行状態」を示すフラグがＲＡＭに設定された後（Ｓ５９）、本制御が終了する。
【００５６】
また、車速が「停車・低速走行判定速度ＶＬ」以上であると判定された場合には（Ｓ５７：ＮＯ）、車速が「定常走行判定速度ＶＨ」より大きく、かつ、車両の加速度が加速度Ａｏ未満となったか否かが判定され（Ｓ６１）、車速が「定常走行判定速度ＶＨ」より大きく、かつ、車両の加速度が加速度Ａｏ未満となったと判定された場合には（Ｓ６１：ＹＥＳ）、「定常走行状態」を示すフラグがＲＡＭに設定された後（Ｓ６３）、本制御が終了する。
【００５７】
一方、車速が「定常走行判定速度ＶＨ」より大きく、かつ、車両の加速度が加速度Ａｏ未満となった状態ではないと判定された場合には（Ｓ６１：ＮＯ）、現在の走行状態を示すフラグが維持されたまま、本制御が終了する。
【００５８】
２．３．運転評価の詳細（図１１参照）
図１１は、省燃費運転評価システムの全体作動を示す制御フローであり、この制御フローを実行するためのプログラムはＲＡＭに記憶されている。そして、車両スイッチが投入されると、本制御を実行するプログラムが読み込まれて制御部３Ａにて実行される。
【００５９】
本制御が起動されると、先ず、「エネルギー増加量パラメータＥの算出（図６）」のための「一定時間」を確定するためにタイマーカウンタの計数値が再設定（初期化）される（Ｓ７１）。その後、駆動・制動状態判定（図８）がされた後（Ｓ７３）、発進・定常走行状態判定（図１０）されて（Ｓ７５）、パラメータΔＥ算出（図４）される（Ｓ７７）。
【００６０】
次に、一定時間（本実施形態では、約１秒）が経過したか否かが判定され（Ｓ７９）、一定時間が経過していないと判定された場合には（Ｓ７９：ＮＯ）、再び、Ｓ７３が実行され、一方、一定時間が経過したと判定された場合には（Ｓ７９：ＹＥＳ）、一定時間内における単位距離当たりのエネルギー増加量パラメータＥの算出（図６）が実行された後（Ｓ８１）、その算出されたエネルギー増加量パラメータＥｓ、Ｅｎ及び図５に示すマップに従って具体的な評価が決定され（Ｓ８３）、その評価が運転者に音声又は文字等の画像にて報知される（Ｓ８５）。
【００６１】
評価結果とは、例えば、発進評価が１であれば「発進時が急加速ぎみです。ゆっくりとアクセルを踏みましょう」、定常走行評価が５であれば「定常走行時の走行が安定しています。この調子で運転を続けましょう」というような文言が音声や文字（画像）で報知される。
【００６２】
なお、この際、評価結果は１回の運行で平均し、１回の運行毎に運転操作を評価したり、メモリカードに記憶された評価結果を事務所又は個人宅に持ち帰ることで、運転後に運転操作や運転レベルの推移を見ることもできる。
【００６３】
３．本実施形態に係る省燃費運転評価システムの特徴
本実施形態では、車両の走行状態を、少なくとも（ａ）停車又は低速走行状態、（ｂ）発進走行状態、及び（ｃ）定常走行状態のうちいずれの状態であるかを判定し、発進走行状態及び定常走行状態毎に設定された評価判断基準に基づいて運転を評価するので、適切な評価をすることが可能となる。
【００６４】
また、重力による車両の運動エネルギー増加率を減じたパラメータΔＥを用いて運転を評価するので、登り坂と下り坂とが波状的に繰り返す道路であっても、適切な評価をすることが可能となる。
【００６５】
また、転がり抵抗も考慮して運転を評価するので、より適切な評価をすることが可能となる。
（第２実施形態）
第１実施形態では、Ｇセンサ９により検出された加速度を用いて駆動状態又は制動状態を判定したが、本実形態では、図１２に示すように、アクセルペダルの踏み込み量又はスロットルバルブの開度等のエンジンへの吸気量を調節する駆動力調整手段の操作量を検出する手段（アクセル開度センサ１３）を設けるとともに、図１３に示すように、アクセル開度センサ１３により検出されたアクセル開度が予め設定された駆動判定閾値を超えた場合に駆動状態と判定し、アクセル開度が判定閾値以下の場合に制動状態と判定するものである。
【００６６】
（第３実施形態）
本実施形態は、図１４に示すように、ＧＰＳを用いたカーナビゲーションシステムを備える車両に本発明を適用したものである。これにより、評価結果と併せて位置情報もメモリカードに記憶することができる。
【００６７】
（その他の実施形態）
本願発明は、車両の走行状態を（ａ）停車又は低速走行状態、（ｂ）発進走行状態、及び（ｃ）定常走行状態のうちいずれの状態であるかを判定し、発進走行状態及び定常走行状態毎に設定された評価判断基準に基づいて運転を評価することを特徴とするので、（ａ）停車又は低速走行状態、（ｂ）発進走行状態、及び（ｃ）定常走行状態の具体的な定義・判定手法は、上述の実施形態に限定されるものではない。
【００６８】
また、上述の実施形態では、式１に示されるように、車両の走行に伴って発生する損失として、転がり抵抗のみを考慮したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば転がり抵抗に加えて空気抵抗も考慮してもよい。なお、空気抵抗は、車速の略３乗に比例して大きくなるので、車速が、例えば７０ｋｍ／ｈ以上の場合には、運転の評価に大きな影響が生じる。
【００６９】
また、上述の実施形態では、転がり抵抗を考慮したが、本発明はこれに限定されるものではなく、車両の走行に伴って発生する損失を考慮せずにパラメータΔＥを決定してもよい。
【００７０】
また、本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７１】
１…省燃費評価システム、３…車載機本体、３Ａ…制御部、
３Ｂ…カードスロット部、５…スピーカ、７…表示装置、９…Ｇセンサ、
１１…車速センサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
省燃費運転に適した運転であるか否かを評価するための省燃費運転評価システムであって、
駆動源が車両を走行させるための駆動力を発生している「駆動状態」において、車両の運動エネルギー変化率から重力による車両の運動エネルギー増加率を減じた値に応じて変化するパラメータを検出するパラメータ検出手段と、
運転を評価するための評価用パラメータが記憶されている記憶手段と、
前記評価用パラメータと前記パラメータとを比較して評価を決定する評価決定手段と
を備えることを特徴とする省燃費運転評価システム。
【請求項２】
前記パラメータは、車両の運動エネルギー変化率から重力による車両の運動エネルギー増加率を減じた値に、車両の走行に伴って発生する損失の変化率を加算した値に応じて変化する値であることを特徴とする請求項１に記載の省燃費運転評価システム。
【請求項３】
前記車両の走行に伴って発生する損失には、少なくとも走行用タイヤにて発生する転がり抵抗が含まれることを特徴とする請求項２に記載の省燃費運転評価システム。
【請求項４】
コンピュータを省燃費運転に適した減速運転であるか否かを評価するための省燃費運転評価システムとして作動させるためのプログラムであって、
車両を走行させるための駆動力をエンジンが発生している「駆動状態」において、車両の運動エネルギー変化率から重力による車両の運動エネルギー増加率を減じた値に応じて変化するパラメータを検出するパラメータ検出手段、
運転を評価するための評価用パラメータが記憶されている記憶手段、並びに
前記評価用パラメータと前記パラメータとを比較して評価を決定する評価決定手段
として機能させることを特徴とする省燃費運転評価システム用プログラム。
【請求項１】
省燃費運転に適した運転であるか否かを評価するための省燃費運転評価システムであって、
駆動源が車両を走行させるための駆動力を発生している「駆動状態」において、車両の運動エネルギー変化率から重力による車両の運動エネルギー増加率を減じた値に応じて変化するパラメータを検出するパラメータ検出手段と、
運転を評価するための評価用パラメータが記憶されている記憶手段と、
前記評価用パラメータと前記パラメータとを比較して評価を決定する評価決定手段と
を備えることを特徴とする省燃費運転評価システム。
【請求項２】
前記パラメータは、車両の運動エネルギー変化率から重力による車両の運動エネルギー増加率を減じた値に、車両の走行に伴って発生する損失の変化率を加算した値に応じて変化する値であることを特徴とする請求項１に記載の省燃費運転評価システム。
【請求項３】
前記車両の走行に伴って発生する損失には、少なくとも走行用タイヤにて発生する転がり抵抗が含まれることを特徴とする請求項２に記載の省燃費運転評価システム。
【請求項４】
コンピュータを省燃費運転に適した減速運転であるか否かを評価するための省燃費運転評価システムとして作動させるためのプログラムであって、
車両を走行させるための駆動力をエンジンが発生している「駆動状態」において、車両の運動エネルギー変化率から重力による車両の運動エネルギー増加率を減じた値に応じて変化するパラメータを検出するパラメータ検出手段、
運転を評価するための評価用パラメータが記憶されている記憶手段、並びに
前記評価用パラメータと前記パラメータとを比較して評価を決定する評価決定手段
として機能させることを特徴とする省燃費運転評価システム用プログラム。
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１】
【図２】
【図３】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−４０５７５（Ｐ２０１３−４０５７５Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７６８４２（Ｐ２０１１−１７６８４２）
【出願日】平成２３年８月１２日（２０１１．８．１２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１２日（２０１１．８．１２）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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