(57)【要約】【課題】より適切な指標を用いて車両状態を評価しながら燃費悪化の抑制を促すことができる走行状態評価装置を提供すること。【解決手段】走行状態評価装置１００は、車速を検出する車速検出手段２と、運転者が行った運転操作に応じて発生する車両を駆動するための駆動力を推定する駆動力推定手段１０と、車速検出手段２により検出された車速に基づいて駆動力の閾値を設定する閾値設定手段１１と、駆動力推定手段１０により推定された駆動力と閾値設定手段１１により設定された閾値との間の関係を運転者に伝える駆動力情報伝達手段１３と、を備える。【選択図】図１
2010137728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車速を検出する車速検出手段と、
運転者が行った運転操作に応じて発生する車両を駆動するための駆動力を推定する駆動力推定手段と、
前記車速検出手段により検出された車速に基づいて駆動力の閾値を設定する閾値設定手段と、
前記駆動力推定手段により推定された駆動力と前記閾値設定手段により設定された閾値との間の関係を運転者に伝える駆動力情報伝達手段と、
を備える走行状態評価装置。
【請求項２】
前記駆動力推定手段は、未発生の駆動力を推定し、
前記駆動力情報伝達手段は、駆動力が実際に発生する前に、前記駆動力推定手段により推定された駆動力と前記閾値設定手段により設定された閾値との間の関係を運転者に伝える、
ことを特徴とする請求項１に記載の走行状態評価装置。
【請求項３】
前記駆動力推定手段により推定された駆動力が前記閾値設定手段により設定された閾値以上であるか否かを判定する駆動力適否判定手段を備え、
前記駆動力情報伝達手段は、前記駆動力適否判定手段により駆動力が閾値以上であると判定された場合に、判定結果を運転者に伝える、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の走行状態評価装置。
【請求項４】
前記駆動力推定手段は、エンジン制御部がアクセル開度に基づいて算出したエンジントルクと、トランスミッション制御部がアクセル開度に基づいて算出したトランスミッションギア比及びトルコン比とに基づいて、駆動力を推定する、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の走行状態評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の走行状態を評価する走行状態装置に関し、特に、走行状態の評価を運転者に伝えて燃費悪化の抑制を図る走行状態評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、公道を走行する車両の加速は、低速走行中で大きく高速走行中で小さいものとなるが、通常の走行を実現する上で必要な加速は一定の範囲内に収まるものである。そして、この一定の範囲内から逸脱する加速が燃費の悪化を引き起こすことを運転者に分かり易く伝えることは、エネルギーの有効利用や地球環境の保護を図る上で望ましいことである。
【０００３】
このような状況の下、燃費効率が良好な操作領域を外れないようにアクセル開度を誘導するアクセル開度表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
このアクセル開度表示装置は、車種毎に異なるパワートレイン系（クラッチ、トランスミッション、プロペラシャフト、デファレンシャルギア、ドライブシャフト）の伝達効率を考慮しながら車速に応じて設定される目標アクセル開度と実際のアクセル開度との間の差（乖離量）を表示して燃費効率が良好となるアクセル開度となるよう運転者を誘導する。
【０００５】
また、急加速又は急減速が行われた時点における乗員、積載貨物、及び積載燃料の重量を含めた車両総重量に基づいて加速度閾値又は減速度閾値を算出し、車速センサが検出した車速に基づいて算出される加速度又は減速度がこれらの閾値以上となった場合に、加速（減速）限度を超えたことを運転者に報知する加速度評価装置も知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００８−１０５５５９号公報
【特許文献２】特開２００８−１６２３８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のアクセル開度表示装置は、燃費悪化の有無を判定する指標としてアクセル開度を用いるので毎回の演算が単純ではあるものの、燃費に影響を与える車両特性（車種毎に異なるパワートレイン系の伝達効率、アクセル特性、若しくはシフト線、又は走行モード、シフト位置、若しくは車速等である。）を反映させることが十分にできないという問題がある。
【０００７】
一方で、特許文献２に記載の加速度評価装置のように、燃費悪化の有無を判定する指標として実際の加速度を用いた場合には、実際に急加速が行われてしまった後で加速限度を超えたことを運転者に報知することとなるので、燃費悪化をもたらす急加速を十分に抑制することができないという問題がある。
【０００８】
上述の点に鑑み、本発明は、より適切な指標を用いて車両状態を評価しながら燃費悪化の抑制を促すことができる走行状態評価装置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】
【０００９】
上述の目的を達成するために、第一の発明に係る走行状態評価装置は、車速を検出する車速検出手段と、運転者が行った運転操作に応じて発生する車両を駆動するための駆動力を推定する駆動力推定手段と、前記車速検出手段により検出された車速に基づいて駆動力の閾値を設定する閾値設定手段と、前記駆動力推定手段により推定された駆動力と前記閾値設定手段により設定された閾値との間の関係を運転者に伝える駆動力情報伝達手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
また、第二の発明は、第一の発明に係る走行状態評価装置であって、前記駆動力推定手段は、未発生の駆動力を推定し、前記駆動力情報伝達手段は、該駆動力が実際に発生する前に、前記駆動力推定手段により推定された駆動力と前記閾値設定手段により設定された閾値との間の関係を運転者に伝えることを特徴とする。
【００１１】
また、第三の発明は、第一又は第二の発明に係る走行状態評価装置であって、前記駆動力推定手段により推定された駆動力が前記閾値設定手段により設定された閾値以上であるか否かを判定する駆動力適否判定手段を備え、前記駆動力情報伝達手段は、前記駆動力適否判定手段により駆動力が閾値以上であると判定された場合に、判定結果を運転者に伝えることを特徴とする。
【００１２】
また、第四の発明は、第一乃至第三の何れかの発明に係る走行状態評価装置であって、前記駆動力推定手段は、エンジン制御部がアクセル開度に基づいて算出したエンジントルクと、トランスミッション制御部がアクセル開度に基づいて算出したトランスミッションギア比及びトルコン比とに基づいて、駆動力を推定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上述の手段により、本発明は、より適切な指標を用いて車両状態を評価しながら燃費悪化の抑制を促すことができる走行状態評価装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【実施例】
【００１５】
図１は、本発明に係る走行状態評価装置の構成例を示すブロック図であり、走行状態評価装置１００は、駆動力を指標として行った走行状態の評価を運転者に伝えて燃費悪化の抑制を図る車載装置であり、制御部１を有し、車速センサ２及びアクセル開度センサ３からの入力を受け、音声出力装置４及び表示装置５に制御信号を出力する。なお、これらの各構成要素は、ＣＡＮ(Controller  Area  Network)やＬＩＮ(Local  Interconnect  Network)等の車載ＬＡＮを介して接続されているものとする。
【００１６】
制御部１は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＲＡＭ(Random  Access  Memory)、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）等を備えたコンピュータであって、例えば、駆動力推定手段１０、閾値設定手段１１、駆動力適否判定手段１２、及び駆動力情報伝達手段１３のそれぞれに対応するプログラムをＲＯＭに記憶しながら、各手段に対応する処理をＣＰＵに実行させる。
【００１７】
車速センサ２は、車両の速度を測定するセンサであり、例えば、各車輪に取り付けられ各車輪とともに回転する磁石による磁界の変化を磁気抵抗として読み取るＭＲ（Magnetic  Resistance）素子であって、その磁気抵抗を回転速度に比例したパルス信号として取り出すことで車輪の回転速度及び車両の速度を検出して制御部１に出力する。
【００１８】
アクセル開度センサ３は、アクセル開度を測定するためのセンサであり、例えば、アクセルペダルの踏み込み量を検出するポテンショメータであって、その検出値を制御部１に出力する。
【００１９】
音声出力装置４は、各種情報を音声出力するための装置であり、例えば、車載スピーカやブザーであって、制御部１が出力する制御信号に応じて警告音や音声案内を出力する。
【００２０】
表示装置５は、各種情報を表示するための装置であり、例えば、インジケータランプや車載ディスプレイ等であって、制御部１が出力する制御信号に応じてインジケータランプを点灯・消灯したり、グラフィックデータやテキストデータを表示したりする。
【００２１】
次に、制御部１が有する各種手段について説明する。
【００２２】
駆動力推定手段１０は、運転者が行った運転操作に応じて発生する、車両を駆動するための駆動力（走行パワー）を推定する手段であり、例えば、アクセル開度センサ３の出力に基づいて運転者によるアクセルの踏み込みに応じた駆動力を推定する。
【００２３】
車両を駆動するための駆動力は、例えば、トランスミッションギア後トルク×最終ギア比÷タイヤ半径で求められ、また、トランスミッションギア後トルクは、例えば、エンジントルク×トランスミッションギア比×トルコン比×動力伝達効率で求められる。
【００２４】
なお、最終ギア比、タイヤ半径、及び動力伝達効率は、車種毎に予め設定される定数であり、エンジントルクは、アクセル開度及びエンジン回転数等に応じて変化する値であり、トランスミッションギア比及びトルコン比は、アクセル開度及びシフト位置等に応じて変化する値である。
【００２５】
また、エンジントルク、トランスミッションギア比及びトルコン比は、通常、エンジンＥＣＵ（図示せず。）がエンジン及びトランスミッションを制御する目的でアクセル開度センサ３の出力に応じて算出している値であり、駆動力推定手段１０は、エンジンＥＣＵが実行するエンジントルク、トランスミッションギア比及びトルコン比を導き出すための演算と同じ演算を制御部１で実行し駆動力を推定する。
【００２６】
なお、駆動力推定手段１０は、エンジンＥＣＵが導き出したエンジントルク、トランスミッションギア比及びトルコン比の値をエンジンＥＣＵから受信した後でそれらの値を用いて駆動力を推定するための演算を実行するようにしてもよく、エンジンＥＣＵが導き出した駆動力をそのまま流用するようにしてもよい。
【００２７】
また、駆動力推定手段１０は、運転者によってアクセルが踏み込まれた後、エンジン駆動力が実際に発生する前に（燃料が消費される前に）、瞬時に、その未発生のエンジン駆動力を推定する。後述の駆動力情報伝達手段１３により運転者が加速を控える（アクセルの過剰な踏み込みをより迅速に中止する）ことによって消費を免れる燃料をできるだけ多くするためである。
【００２８】
閾値設定手段１１は、駆動力推定手段１０が推定した駆動力が適切であるか否かを判定するための閾値を設定するための手段であり、例えば、駆動力推定手段１０が駆動力を推定する度に車速センサ２の出力に基づいて設定される。
【００２９】
この閾値は、適切であるとされる駆動力の許容最大値であり、例えば、各車速レベルにおいて適切であるとされる加速度の許容最大値に車両重量を乗じた値であって、車速と加速度又は駆動力の許容最大値との間の対応関係は、走行環境に基づいて予め決定されており（例えば、車両が販売される地域の交通事情に基づいて決定され、短い区間の走行が繰り返されるような地域ではその許容最大値が低めに設定される。その結果、他の地域に比べ比較的浅いアクセルペダルの踏み込みによって推定駆動力がその閾値を超過することとなる。）、ルックアップテーブルの形でＲＯＭ等に記憶される。なお、車両重量は、車種毎に予め設定される値である。
【００３０】
図２は、ルックアップテーブルの内容を図式化したグラフの一例であり、縦軸に駆動力、横軸に車速を配し、実線ＴＨが閾値の推移を示す。
【００３１】
図２のグラフにおいて、閾値は、車速が０（ｋｍ／ｈ）からＶ１（ｋｍ／ｈ）まで上昇する間、値Ｔ１まで一定の増加率で増加し、その後、車速がＶ２（ｋｍ／ｈ）になるまでその値Ｔ１を維持し、その後、車速がＶ３（ｋｍ／ｈ）になるまで三段階の減少率で徐々に減少する。
【００３２】
このように、燃費悪化の有無を判定するための指標として駆動力（又は、その駆動力を車両重量で除することによって算出される加速度）を用いることによって、走行状態評価装置１００は、閾値と車速と間の対応関係を示すルックアップテーブルを複数の車種で共用できるようになる。駆動力は、車両特性（車種毎に異なるパワートレイン系の伝達効率、アクセル特性、若しくはシフト線、又は走行モード、シフト位置、若しくは車速等である。）を既に反映させた値であるからである。
【００３３】
駆動力適否判定手段１２は、駆動力推定手段１０が推定した駆動力が適切であるか否かを判定するための手段であり、駆動力推定手段１０が推定した駆動力と閾値設定手段１１が設定した閾値とを比較し、推定駆動力が閾値以上となる場合に、駆動力が過剰であると判定する。
【００３４】
駆動力情報伝達手段１３は、駆動力に関する情報を運転者に伝えるための手段であり、例えば、駆動力推定手段１０が推定した駆動力と閾値設定手段１１が設定した閾値との間の大小関係を音声出力装置４や表示装置５を用いて出力する。
【００３５】
図３は、推定駆動力と閾値との間の大小関係を示す画像の例であり、図３（Ａ）は、破線Ｌ１が閾値のレベルを示し、灰色領域Ｒが閾値に対する推定駆動力の相対的な大きさを示す。図３（Ａ）は、現時点における推定駆動力が閾値未満であり、閾値の約８０％のレベルであることを示す。
【００３６】
また、図３（Ｂ）は、縦軸に駆動力、横軸に時間を配し、破線Ｌ２が閾値のレベルを示し、曲線Ｇが閾値に対する推定駆動力の相対的な大きさの推移を示し、マークＣが現時点における閾値に対する推定駆動力の相対的な大きさを示す。図３（Ｂ）は、閾値未満にあった推定駆動力が閾値以上に増大し再び閾値未満に減少した状態を示す。
【００３７】
なお、駆動力情報伝達手段１３は、駆動力を指標として情報を提示するが、加速度（駆動力を車両重量で除した値である。）を指標として情報を提示するようにしてもよい。
【００３８】
また、駆動力情報伝達手段１３は、推定駆動力が閾値以上となった場合に所定時間間隔で短い警告音を断続的に出力し、推定駆動力と閾値との間の差が大きくなるにつれてその間隔を短くしていくことで推定駆動力と閾値との間の大小関係を運転者に聴覚的に伝えるようにしてもよい。
【００３９】
また、駆動力情報伝達手段１３は、駆動力適否判定手段１２により、推定駆動力が閾値以上であり駆動力が過剰であると判定された場合に、インストルメントパネルに設置されたエコランプを点滅させ、或いは、そのエコランプを赤色で点灯させるようにしてもよい。なお、駆動力情報伝達手段１３は、推定駆動力と閾値との間の差が大きくなるにつれてその点滅間隔を小さくし、運転者がエコランプを凝視しなくとも推定駆動力と閾値との間の大小関係を視覚的に認識できるようにしてもよい。
【００４０】
また、駆動力情報伝達手段１３は、推定駆動力が閾値未満の場合に、そのエコランプを消灯させ、或いは、そのエコランプを緑色で点灯させるようにしてもよい。なお、エコランプは、駆動力が過剰であることを示すエコランプと、駆動力が適切であることを示す別のエコランプとの複数構成であってもよい。
【００４１】
次に、図４を参照しながら、走行状態評価装置１００が駆動力情報を運転者に伝達し運転者による過度の加速を抑制する処理（以下、「加速抑制処理」とする。）について説明する。なお、図４は、加速抑制処理の流れを示すフローチャートであり、走行状態評価装置１００は、所定周期で繰り返しこの加速抑制処理を実行するものとする。
【００４２】
最初に、制御部１は、車速センサ２及びアクセル開度センサ３の出力を受けて、現時点における車速とアクセル開度とを検出する（ステップＳ１）。
【００４３】
その後、制御部１は、駆動力推定手段１０により、検出した現時点におけるアクセル開度に基づいて、車両を前進させようとする駆動力を推定する（ステップＳ２）。
【００４４】
また、制御部１は、閾値設定手段１１により、検出した現時点における車速とＲＯＭに記憶されたルックアップテーブルとに基づいて、駆動力推定手段１０が推定する駆動力との比較に用いられる閾値を抽出して設定する（ステップＳ３）。
【００４５】
なお、制御部１は、閾値設定手段１１により閾値を設定した後で、駆動力推定手段１０により駆動力を推定するようにしてもよく、二つの処理を同時並行で実行するようにしてもよい。
【００４６】
その後、制御部１は、駆動力適否判定手段１２により、駆動力推定手段１０が推定した駆動力と閾値設定手段１１が設定した閾値とを比較し、推定した駆動力が設定した閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ４）。
【００４７】
推定した駆動力が設定した閾値以上である場合（ステップＳ４のＹＥＳ）、制御部１は、駆動力情報伝達手段１３により、インストルメントパネルに設置されたエコランプを赤色で点滅或いは点灯させ、現に発生させようとする駆動力が閾値を超えており、燃費を悪化させることを運転者に伝えるようにする（ステップＳ５）。
【００４８】
一方、推定した駆動力が設定した閾値未満である場合（ステップＳ４のＮＯ）、制御部１は、駆動力情報伝達手段１３により、エコランプが点灯している場合にはそのエコランプを消灯させ、或いは、緑色で点灯させ、現に発生させようとする駆動力が閾値未満であり、燃費を悪化させるおそれがないことを運転者に伝えるようにする（ステップＳ６）。
【００４９】
その後、制御部１は、駆動力情報伝達手段１３により、駆動力適否判定手段１２の判定結果に関係なく、推定した駆動力と設定した閾値との間の大小関係を音声出力装置４や表示装置５を用いて出力する（ステップＳ７）。
【００５０】
このようにして、運転者は、車載ディスプレイに表示された推定駆動力と閾値との間の大小関係を示す画像を見ながら自車両の走行状態を常に確認できることに加え、駆動力が閾値を超えようとする瞬間をエコランプで知ることができるので、燃費の悪化を効果的に抑制することができる。
【００５１】
以上の構成により、走行状態評価装置１００は、車種毎に異なる車両特性等を反映した駆動力を、燃費悪化の有無を判定する指標として採用するので、燃費悪化のおそれがあることをより正確に運転者に伝えることができる。
【００５２】
また、走行状態評価装置１００は、車種毎に異なる車両特性等を反映した駆動力を、燃費悪化の有無を判定する指標として採用するので、車種の違いを超えた共通のルックアップテーブル（閾値と車速との間の対応関係を表す表である。）を利用することができ、アクセル開度を指標として採用した場合のように、車種毎にルックアップテーブルを用意する必要が無い。
【００５３】
また、走行状態評価装置１００は、加速度の実測値を指標として採用した場合のように急加速が既に行われた後で燃費が悪化したことを運転者に伝える態様と異なり、急加速が発生する直前に燃費悪化のおそれがあることを運転者に事前に伝えることができる。
【００５４】
次に、図５を参照しながら、本発明に係る走行状態評価装置の別の構成例について説明する。
【００５５】
走行状態評価装置２００は、エンジン制御部３０がアクセル開度に基づいて算出したエンジントルクの値と、トランスミッション制御部３１がアクセル開度に基づいて算出したトランスミッションギア比及びトルコン比の値とに基づいて駆動力推定手段１０が駆動力を推定する点で走行状態評価装置１００と異なるが、その他の点で走行状態評価装置１００と共通する。
【００５６】
なお、走行状態評価装置１００は、駆動力推定手段１０により、アクセル開度に基づいてエンジントルク、トランスミッションギア比、及びトルコン比の値を制御部１に算出させながら駆動力を推定させている。
【００５７】
エンジン制御部３０及びトランスミッション制御部３１は共に、エンジンＥＣＵに搭載される構成要素であって、ハードウェア、ソフトウェア、又は、両者を組み合わせたもののいずれであってもよい。
【００５８】
また、エンジン制御部３０及びトランスミッション制御部３１はそれぞれ、エンジンの制御、トランスミッションの制御という別の役割を有し、それぞれの役割を果たす上でエンジントルク、トランスミッションギア比、及びトルコン比の値を算出しており、駆動力推定のためだけにそれらの値を算出しているものではない。
【００５９】
以上の構成により、走行状態評価装置２００は、走行状態評価装置１００が有する効果に加え、エンジンを制御するためにエンジン制御部３０が算出したエンジントルクと、トランスミッションを制御するためにトランスミッション制御部３１が算出したトランスミッションギア比及びトルコン比とをそのまま利用することにより、重複した演算処理を省略し、制御部１の演算負荷を低減させることができるという効果を有する。
【００６０】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００６１】
例えば、上述の実施例において、走行状態評価装置１００、２００は、エンジンＥＣＵから独立した装置として記載されるが、エンジンＥＣＵの一部として一体化されていてもよい。
【００６２】
また、走行状態評価装置１００、２００は、風向風速計、路面の状況を検出するための画像センサ、道路勾配を検出するための傾斜センサ等の各種センサの出力を用いて車両の走行抵抗（空気抵抗、ころがり抵抗、勾配抵抗等である。）を算出し、走行抵抗が大きい場合に、閾値設定手段１１が設定した閾値を増大させ、反対に、走行抵抗が小さい場合に、閾値設定手段１１が設定した閾値を減少させるように補正してもよい。
【００６３】
閾値の増大補正は、運転者が周囲環境に応じた適切な範囲での加速を行っているにもかかわらず燃費悪化の発生を過度に警告してしまうことがないようにするためであり、閾値の減少補正は、周囲環境に応じた更なる燃費の向上を促すようにするためである。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明に係る走行状態評価装置の構成例を示すブロック図（その１）である。
【図２】ルックアップテーブルの内容を図式化したグラフの一例である。
【図３】推定駆動力と閾値との間の大小関係を示す画像の例である。
【図４】加速抑制処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る走行状態評価装置の構成例を示すブロック図（その２）である。
【符号の説明】
【００６５】
１      制御部
２      車速センサ
３      アクセル開度センサ
４      音声出力装置
５      表示装置
１０    駆動力推定手段
１１    閾値設定手段
１２    駆動力適否判定手段
１３    駆動力情報伝達手段
３０    エンジン制御部
３１    トランスミッション制御部
１００、２００  走行状態評価装置
【図１】
2010137728.tif 000003
【図２】
2010137728.tif 000004
【図３】
2010137728.tif 000005
【図４】
2010137728.tif 000006
【図５】
2010137728.tif 000007