(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定の燃費を悪化させる運転が行われたことを検出する手段と、
前記特定の燃費を悪化させる運転が行われたことが検出された場合に、実際に消費された燃料量と、前記特定の燃費を悪化させる運転が行なわれずに走行したとした場合に消費される燃料量とをそれぞれ演算する手段と、
前記実際に消費された燃料量から前記特定の燃費を悪化させる運転が行われずに走行したとした場合に消費される燃料量を減じて前記特定の燃費を悪化させる運転によって過剰に消費された燃料量を演算する手段と、
前記演算された過剰燃料消費量を運転者に対して表示するとともに検出された前記特定の燃費を悪化させる運転に応じた警告を発する手段と、
を備えたことを特徴とする車両運転状態評価システム。
【請求項２】
前記特定の燃費を悪化させる運転が行われたことを検出する手段は、所定の急加速判定値よりも大きな加速度で加速が行われたことを検出する手段であることを特徴とする請求項１に記載の車両運転状態評価システム。
【請求項３】
前記特定の燃費を悪化させる運転が行われたことを検出する手段は、所定の急減速判定値よりも大きな減速度で減速が行われたことを検出する手段であることを特徴とする請求項１に記載の車両運転状態評価システム。
【請求項４】
前記特定の燃費を悪化させる運転が行われたことを検出する手段は、規定車速以上で走行したことを検出する手段であることを特徴とする請求項１に記載の車両運転状態評価システム。
【請求項５】
現在及びシフトアップ後の運転条件に基づきシフトアップ可能かどうか判定する手段を備え、
前記特定の燃費を悪化させる運転が行われたことを検出する手段は、シフトアップ可能な状況においてシフトアップを行なわずに走行したことを検出する手段であることを特徴とする請求項１に記載の車両運転状態評価システム。
【請求項６】
前記シフトアップ可能かどうか判定する手段は、シフトアップ後のエンジン回転速度が規定回転速度以上でかつシフトアップ後の全負荷時の駆動力が現在の走行抵抗以上であるときにシフトアップ可能と判定することを特徴とする請求項５に記載の車両運転状態評価システム。
【請求項７】
前記特定の燃費を悪化させる運転が行われたことを検出する手段は、車両停車時に空ぶかしが行われたことを検出する手段であることを特徴とする請求項１に記載の車両運転状態評価システム。
【請求項８】
前記特定の燃費を悪化させる運転が行われた頻度に基づき運転者の運転技術をランク付けする手段と、
前記運転技術のランクを運転者あるいはその管理者に対して表示する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１から７のいずれかひとつに記載の車両運転状態評価システム。
【請求項９】
前記特定の燃費を悪化させる運転が行われた頻度に基づき運転者の運転技術をランク付けする手段を備え、
前記運転技術のランクが高くなるほど前記急加速判定値を小さくすることを特徴とする請求項２に記載の車両運転状態評価システム。
【請求項１０】
前記特定の燃費を悪化させる運転が行われた頻度に基づき運転者の運転技術をランク付けする手段を備え、
前記運転技術のランクが高くなるほど前記急減速判定値を小さくすることを特徴とする請求項３に記載の車両運転状態評価システム。
【請求項１１】
運転条件に基づき車両の駆動力を演算する手段と、
演算された駆動力から走行抵抗を減じて過剰駆動力を演算する手段と、
前記過剰駆動力を全負荷時の駆動力で除して過剰駆動力率を演算する手段と、
前記演算された過剰駆動力率を運転者に対して表示する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一つに記載の車両運転状態評価システム。
【請求項１２】
規定車速以上で走行中か判定する手段と、
現在の車速に基づき車両が実際に受けている空気抵抗を演算する手段と、
規定車速で走行したとした場合に車両が受ける空気抵抗を演算する手段と、
前記実際に受けている空気抵抗から規定車速で走行したとした場合に受ける空気抵抗を減じて過剰空気抵抗を演算する手段と、
をさらに備え、
規定車速以上で走行中と判定された場合、前記過剰駆動力を演算する手段は、前記演算された駆動力から走行抵抗を減じた値に前記過剰空気抵抗を加えたものを過剰駆動力として演算することを特徴とする請求項１１に記載の車両運転状態評価システム。
【請求項１３】
現在及びシフトアップ後の運転条件に基づきシフトアップ可能かどうかを判定する手段と、
シフトアップしたとした場合の燃料消費量をシフトアップ後の運転条件に基づき演算する手段と、
現在の燃料消費量からシフトアップ後の燃料消費量を減じてシフトアップしたとした場合に低減される燃料消費量を演算する手段と、
前記シフトアップにより低減される燃料消費量を駆動力に換算する手段と、
を備え、
シフトアップ可能である場合、前記過剰駆動力を演算する手段は前記シフトアップにより低減される燃料消費量を駆動力に換算した値を過剰駆動力として演算することを特徴とする請求項１１に記載の車両運転状態評価システム。
【請求項１４】
前記特定の燃費を悪化させる運転が行われた頻度に基づき運転者の運転技術をランク付けする手段を備え、
前記過剰駆動力率を運転者に対して表示する手段は、前記運転技術のランクが高くなるほど運転者が目標とする過剰駆動力率が小さくなるように過剰駆動力率の表示形式を変更することを特徴とする請求項１１に記載の車両運転状態評価システム。
【請求項１５】
前記過剰駆動力率を運転者に対して表示する手段は、過剰駆動力率を棒グラフ形式で表示し、同じ過剰駆動力率でも前記運転技術のランクが高くなるほど表示される棒の長さが長くなることを特徴とする請求項１１に記載の運転状態評価システム。
【請求項１６】
前記演算された過剰燃料消費量を記録媒体に記録する手段と、
前記記録媒体に記録された過剰燃料消費量を運転終了後に運転者あるいはその管理者に対して表示する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１から１５のいずれか一つに記載の運転状態評価システム。
【請求項１７】
前記記録された過剰燃料消費量を運転終了後に表示する手段は、過剰燃料消費量をその発生原因ごとに分けて表示することを特徴とする請求項１６に記載の運転状態評価システム。
【請求項１８】
前記特定の燃費を悪化させる運転が行なわれた頻度を記録媒体に記録する手段と、
前記記録された前記特定の燃費を悪化させる運転が行なわれた頻度を運転終了後に運転者あるいはその管理者に対して表示する手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１から１７のいずれか一つに記載の運転状態評価システム。
【請求項１９】
前記記録された前記特定の燃費を悪化させる運転が行なわれた頻度を運転終了後に表示する手段は、前記特定の燃費を悪化させる運転の種類ごとにその頻度を表示することを特徴とする請求項１８に記載の運転状態評価システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、燃費等の車両の運転状態を評価するためのシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃費等の車両運転状態を評価するための装置としては、例えば特開2000-205925号に開示された燃費表示装置がある。この装置は、エンジンコントロールユニットから出力される燃料噴射パルス信号に基づき燃料消費量を演算し、車速センサから出力される車速パルス信号に基づき走行距離を演算し、演算された走行距離を燃料消費量で割ることにより燃費を演算し表示するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとしている問題点】
上記燃費表示装置によれば運転者は走行中の燃費を知ることができる。しかしながら、燃費を単に表示するだけでは、運転者は具体的にどのように運転操作を改善すれば燃費を良くすることができるのか、また運転操作を改善することによってどの程度燃費が向上するのかが分からず、運転技術の向上に役立てるには十分とはいえない。
【０００４】
運転者に運転技術の向上を促すためには、運転者に理想的な運転操作を提示すると共に、自らの運転が実際どの程度燃費に悪影響を与えているのかを運転者に認識させる必要があると考えられる。また、これらの情報の提供は運転者に抵抗感を与えることなく行なわれることが望ましい。
【０００５】
ここで、燃費を良くする理想的な運転操作とはエンジン回転速度をあまり上げず適切なギヤ位置で走行する、アクセルペダルを大きく踏み込まないで加速する等の運転操作をいうが、具体的に規定するとすれば以下のようになる。
【０００６】
図１７の実線は定常時（加速度ゼロ）の車速と燃費の関係を示し、実線脇の数字は変速機のギヤ位置を示す。各ギヤ位置ともに車速が大きくなると燃費が悪化するのは、エンジン回転速度の増大によりエンジン内のフリクションが増加し、また車体に作用する空気抵抗が増大するからである。各ギヤ段位における最高速度はエンジン回転速度が最大回転速度もしくはエンジンが破壊の危険速度に達する直前の回転速度である。
【０００７】
複数のギヤ位置で一定速度で走行可能な場合は高速側のギヤを使用したほうが燃費は良くなる。例えば、車速Ｖで走行する場合、点Ｓでも点Ｒでも車速Ｖで走行できるが、点Ｓより点Ｒで走行したほうが燃費が良いため矢印Ａで示すようにシフトアップすれば燃費を改善することができる。もし、Ｒから少しずつアクセルを踏み込んでいくと矢印Ｂに沿って車速は増大し、駆動力と走行抵抗がバランスする点で定速走行となる。余分な駆動力が極めて小さければ矢印Ｂに示すように燃費は徐々に低下するが、わずかながらも加速抵抗があるため実際の燃費はこれより下回る。
【０００８】
さらに、大きな加速度を得ようとすれば、そのギヤ位置のままアクセルを大きく踏み込むか、あるいはより低いギヤ段位で加速する必要があるが、この場合の燃費は図１８に示されるように極端に悪くなる。図１８において加速度がゼロのときは図１７の定常走行に相当する。
【０００９】
また、複数のギヤ位置で同じ加速度が得られるのなら、ギヤ位置は高い方が良い燃費を実現できる。例えば、図１８で加速度ａを実現する場合、１速ギヤではなく２速ギヤで走行すれば燃費をＣからＤへと向上させることができる。これは図１９に斜線部で示す燃料消費率が良い領域あるいはその近くでエンジンを運転するようになるからである。
【００１０】
また、図１７から図１９中の太い矢印Ｐは燃料消費率が悪化する方向を示すが、この方向は一般的にＮＯｘ及びスモークの増大方向と一致する。これは、図２０のようにディーゼルエンジンは理論空燃比（１４．９程度）より薄い空燃比（空気過剰率λ＞１、等量比φ＜１）のところで運転されるので、より大きなエンジントルクを得ようとすれば薄いほうから理論空燃比に近づくことになり、燃費が悪化すると共に、ＮＯｘ、スモークも増大するからである。
【００１１】
したがって、理想的な運転操作とは、加速、定常共に可能な限りより高速側のギヤを使用し、エンジン回転速度が中速となるようにアクセルを踏み込む「おとなしい運転」であり、この「おとなしい運転」を実行すれば燃費だけでなく、ＮＯｘ、スモークも改善される。
【００１２】
本発明はこのような点に着目してなされたもので、運転者に対して運転技術の向上に役立つ情報を提示し、運転操作の改善による燃費の向上、ひいては低公害化を実現することを目的とするものである。
【００１３】
【問題点を解決するための手段】
第１の発明は、車両運転状態評価システムにおいて、特定の燃費を悪化させる運転が行われたことを検出する手段と、特定の燃費を悪化させる運転が行われたことが検出された場合に、実際に消費された燃料量と、その特定の燃費を悪化させる運転が行なわれずに走行したとした場合に消費される燃料量とをそれぞれ演算する手段と、前記実際に消費された燃料量からその特定の燃費を悪化させる運転が行われずに走行したとした場合に消費される燃料量を減じてその特定の燃費を悪化させる運転によって過剰に消費された燃料量を演算する手段と、演算された過剰燃料消費量を運転者に対して表示するとともに検出された前記特定の燃費を悪化させる運転に応じた警告を発する手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１４】
第２の発明は、第１の発明における特定の燃費を悪化させる運転が行われたことを検出する手段が、所定の急加速判定値よりも大きな加速度で加速が行われたことを検出する手段であることを特徴とするものである。
【００１５】
第３の発明は、第１の発明における特定の燃費を悪化させる運転が行われたことを検出する手段が、所定の急減速判定値よりも大きな減速度で減速が行われたことを検出する手段であることを特徴とするものである。
【００１６】
第４の発明は、第１の発明における特定の燃費を悪化させる運転が行われたことを検出する手段が、規定車速以上で走行したことを検出する手段であることを特徴とするものである。
【００１７】
第５の発明は、第１の発明において、現在及びシフトアップ後の運転条件に基づきシフトアップ可能かどうか判定する手段を備え、特定の燃費を悪化させる運転が行われたことを検出する手段がシフトアップ可能な状況においてシフトアップを行なわずに走行したことを検出する手段であることを特徴とするものである。
【００１８】
第６の発明は、第５の発明におけるシフトアップ可能かどうか判定する手段がシフトアップ後のエンジン回転速度が規定回転速度以上でかつシフトアップ後の全負荷時の駆動力が現在の走行抵抗以上であるときにシフトアップ可能と判定することを特徴とするものである。
【００１９】
第７の発明は、第１の発明における特定の燃費を悪化させる運転が行われたことを検出する手段が、車両停車時に空ぶかしが行われたことを検出する手段であることを特徴とするものである。
【００２０】
第８の発明は、第１から第７の発明において、特定の燃費を悪化させる運転が行われた頻度に基づき運転者の運転技術をランク付けする手段と、前記運転技術のランクを運転者あるいはその管理者に対して表示する手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２１】
第９の発明は、第２の発明において、特定の燃費を悪化させる運転が行われた頻度に基づき運転者の運転技術をランク付けする手段を備え、前記運転技術のランクが高くなるほど前記急加速判定値を小さくすることを特徴とするものである。
【００２２】
第１０の発明は、第３の発明において、特定の燃費を悪化させる運転が行われた頻度に基づき運転者の運転技術をランク付けする手段を備え、前記運転技術のランクが高くなるほど前記急減速判定値を小さくすることを特徴とするものである。
【００２３】
第１１の発明は、第１から第１０の発明において、運転条件に基づき車両の駆動力を演算する手段と、演算された駆動力から走行抵抗を減じて過剰駆動力を演算する手段と、前記過剰駆動力を全負荷時の駆動力で除して過剰駆動力率を演算する手段と、前記演算された過剰駆動力率を運転者に対して表示する手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００２４】
第１２の発明は、第１１の発明において、規定車速以上で走行中か判定する手段と、現在の車速に基づき車両が実際に受けている空気抵抗を演算する手段と、規定車速で走行したとした場合に車両が受ける空気抵抗を演算する手段と、前記実際に受けている空気抵抗から規定車速で走行したとした場合に受ける空気抵抗を減じて過剰空気抵抗を演算する手段とをさらに備え、規定車速以上で走行中と判定された場合、前記過剰駆動力を演算する手段は、前記演算された駆動力から走行抵抗を減じた値に前記過剰空気抵抗を加えたものを過剰駆動力として演算することを特徴とするものである。
【００２５】
第１３の発明は、第１１の発明において、現在及びシフトアップ後の運転条件に基づきシフトアップ可能かどうかを判定する手段と、シフトアップしたとした場合の燃料消費量をシフトアップ後の運転条件に基づき演算する手段と、現在の燃料消費量からシフトアップ後の燃料消費量を減じてシフトアップしたとした場合に低減される燃料消費量を演算する手段と、前記シフトアップにより低減される燃料消費量を駆動力に換算する手段とを備え、シフトアップ可能である場合、前記過剰駆動力を演算する手段は前記シフトアップにより低減される燃料消費量を駆動力に換算した値を過剰駆動力として演算することを特徴とするものである。
【００２６】
第１４の発明は、第１１の発明において、特定の燃費を悪化させる運転が行われた頻度に基づき運転者の運転技術をランク付けする手段を備え、過剰駆動力率を運転者に対して表示する手段が、前記運転技術のランクが高くなるほど運転者が目標とする過剰駆動力率が小さくなるように過剰駆動力率の表示形式を変更することを特徴とするものである。
【００２７】
第１５の発明は、第１１の発明における過剰駆動力率を運転者に対して表示する手段が、過剰駆動力率を棒グラフ形式で表示し、同じ過剰駆動力率でも前記運転技術のランクが高くなるほど表示される棒の長さが長くなることを特徴とするものである。
【００２９】
第１６の発明は、第１から第１５の発明において、演算された過剰燃料消費量を記録媒体に記録する手段と、前記記録媒体に記録された過剰燃料消費量を運転終了後に運転者あるいはその管理者に対して表示する手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００３０】
第１７の発明は、第１６の発明における記録された過剰燃料消費量を運転終了後に表示する手段が、過剰燃料消費量をその発生原因ごとに分けて表示することを特徴とするものである。
【００３１】
第１８の発明は、第１から第１７の発明において、特定の燃費を悪化させる運転が行なわれた頻度を記録媒体に記録する手段と、記録媒体に記録された特定の燃費を悪化させる運転が行なわれた頻度を運転終了後に運転者あるいはその管理者に対して表示する手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００３２】
第１９の発明は、第１８の発明における記録された特定の燃費を悪化させる運転が行なわれた頻度を運転終了後に表示する手段は、特定の燃費を悪化させる運転の種類ごとにその頻度を表示することを特徴とするものである。
【００３３】
【作用及び効果】
したがって、第１の発明によると、急加速等の特定の燃費を悪化させる運転が行なわれるとそれによって余計に消費された燃料量（過剰燃料消費量）が演算され、運転者に対して表示される。さらに、検出された特定の燃費を悪化させる運転に応じた警告が発せられる。特定の燃費を悪化させる運転を行なえばそれが直ちに過剰燃料消費量の増加となって表れ、特定の燃費を悪化させる運転が行われたことに対する警告も併せて行われるので、運転者は燃費を悪化させる原因となった運転操作を知ることができ、運転操作の改善する際の参考にすることができる。また、運転者に自らの運転操作によってどの程度燃費を悪化させたかを認識させることができるので、運転者に運転技術の改善を促すことができる。警告の方法は警告メッセージを運転者に対して表示する方法のほか、警告音を発する、警告メッセージを音声で流す方法であってもよい。
【００３４】
このような特定の燃費を悪化させる運転としては、急加速、急減速、規定車速を超過しての走行、シフトアップ可能であるのにシフトアップしない状況、空ぶかしがあるので、これらの運転が行なわれたか判定し、これらの運転によって余計に消費された燃料を過剰燃料消費量として演算する（第２から第７の発明）。
【００３５】
また、特定の燃費を悪化させる運転が行なわれる頻度により運転者の運転技術をランク付けし、これを運転者あるいは管理者に対して表示するようにすれば、運転者はさらに高いランクを目指して運転操作を改善するので、運転技術のさらなる向上が期待できる（第８の発明）。
【００３６】
また、ランクが上がるにつれ上記急加速、急減速の判定を行なう際の判定しきい値（急加速判定値、急減速判定値）を小さな値に更新するようにすれば、運転技術の向上に対応してさらに慎重な加減速操作（ペダル操作）が要求されるようになり、運転者の運転レベルが上がってもさらなる運転技術の向上が期待できる（第９、第１０の発明）。
【００３７】
また、第１１の発明によれば、全負荷時の駆動力に対する過剰駆動力の割合（過剰駆動力率）が運転者に表示される。この過剰駆動力率が大きければ燃費も悪化するので、運転者はこの過剰駆動力率の変化から燃費を悪化させる運転を認識することができる。なお、過剰駆動力とは車両の駆動力のうち定常走行するのに必要な駆動力を超える分である。
【００３８】
過剰駆動力は駆動力から加速抵抗を除く走行抵抗を減じることで求めることができるが、規定車速以上で走行している場合にはそれだけ空気抵抗が増加し、この空気抵抗に対抗するために余計な駆動力を使用しているといえるので、規定車速以上で走行中はこの空気抵抗の増加分も考慮して過剰駆動力を演算する（第１２の発明）。
【００３９】
また、シフトアップ可能であるにもかかわらず低速ギヤで走行している場合は、たとえ駆動力と走行抵抗の差が小さくてもシフトアップしないことにより燃費が悪化して燃料を余計に消費することになるので、この場合はこの余計に消費される燃料量を駆動力に換算してこれを過剰駆動力とし、運転者に燃費を悪化させる運転が行なわれていることを認識させる（第１３の発明）。
【００４０】
また、過剰駆動力率の表示形式を運転者の運転技術の向上に合わせて変更すれば、運転者にその人の運転レベルにあった目標を持たせることができ、運転者の運転レベルに拘わらず運転技術の向上が期待できる（第１４の方法）。表示形式の変更方法としては、例えば、過剰駆動力率を棒グラフ形式で表示し、同じ過剰駆動力率でも上記運転技術のランクが高くなるほど表示される棒の長さが長くなるようにする方法がある（第１５の発明）。
【００４２】
また、演算された過剰燃料消費量や特定の燃費を悪化させる運転の頻度が運転者あるいはその管理者に対して表示するようにすれば（第１６、第１８の発明）、運転者、管理者は運転状態を客観的に評価することができる。この際、過剰燃料消費量をその発生原因で分けて表示、あるいは特定の燃費を悪化させる運転の頻度をその運転の種類で分けて表示するようにすれば、運転者、管理者は燃費悪化の原因となった運転操作、すなわち改善すべき運転操作を詳細に知ることができる（第１７、第１９の発明）。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき本発明の実施の形態について説明する。
【００４４】
図１は、本発明に係る車両運転状態評価システムの構成を示したブロック図である。このシステムは、評価対象となる車両に装着される運転状態表示装置１と、その車両を管理する管理者用パソコン２とで構成される。
【００４５】
運転状態表示装置１は、運転状態演算部３と、表示部４と、メモリカード読み出し／書込み部５と、加速度センサ６とから構成され、少なくとも表示装置４が運転者にとって見やすい位置となるように評価対象車両に装着される。
【００４６】
運転状態演算部３には、車速信号、図示しない評価対象車両のエンジンの回転速度信号、冷却水温信号、アクセル操作量信号、燃料温度信号、シフトレバー位置信号等の車両出力信号と内蔵加速度センサ６からの加速度信号等が入力される。車両出力信号は図示しないエンジンコントロールユニットから得ることができるが、エンジンコントロールユニットを介さずこれらの信号を検出するセンサから直接得ることもできる。
【００４７】
運転状態演算部３は、上記入力される各種信号、メモリカード７から読み込まれた車両諸元データ、エンジン全性能マップ等に基づき燃費等の運転状態を演算する。そして、その演算された運転状態を表示部４に表示するとともに、メモリカード読出し／書込み部５でメモリカード７に記録する。
【００４８】
ここでエンジン全性能マップとは、通常、図２（ａ）に示すようにエンジン回転速度、エンジントルクに対する燃料消費率(BSFC)の関係を示したマップ（各メッシュにはそのエンジン回転速度及びエンジントルクにおける燃料消費率が格納されている。）を指すが、このままでは燃料消費率を求めるのにいちいちエンジントルクを演算する必要があって取り扱いに不便である。そこで、ここでは、これを図２（ｂ）に示すように縦軸がアクセル操作量（あるいはスロットル開度）、横軸がエンジン回転速度となるように書き換え、各メッシュにその運転状態におけるエンジントルクと燃料消費率が格納されるようにしたものをエンジン全性能マップとして用いる。
【００４９】
また、管理者用パソコン２は車両データベース、管理用ソフトウェア等を備え、読出し／書込み可能な記録媒体であるメモリカード７を介して前記運転状態表示装置１との間で運転状態演算に必要な各種データ、走行時に記録された運転状態の演算結果のやり取りを行なう。
【００５０】
この管理者用パソコン２は、評価対象となる車両のエンジン全性能マップの自動生成、運転状態を演算するのに必要なデータ及びエンジン全性能マップのメモリカード７への記録、運転状態表示装置１でメモリカード７に記録されたデータの分析・表示等に用いられる。
【００５１】
以下、本システムの具体的な内容について説明する。
【００５２】
１．評価対象車両データの設定
本システムにより車両の運転状態の評価を行なう場合、まず、管理者用パソコン２において評価対象となる車両を車両データベースから選択する。ここで選択される項目としては、メーカー名、車種、年式、エンジン形式、アイドリング回転速度、車両総重量、終減速装置の減速比、各ギアポジションにおける変速機の変速比、ウィンドディフレクタの種類、ボディ形状、タイヤサイズ等があり、評価対象となる車両に対応する項目をそれぞれ選択する。
【００５３】
これらの選択が終了すると、その選択された車両固有のデータ、例えば、最大エンジントルク、最大エンジントルク時のエンジン回転速度、最大駆動力、最小燃料消費率、最小燃料消費率時のエンジン回転速度等のエンジン性能データ、前面投影面積、空気抵抗係数等の車体特性データ、エンジン回転パルス数（エンジン回転速度とエンジン回転パルス数との関係）、車速パルス数（車速と車速パルス数との関係）等が自動的に選択され、選択されたデータはメモリカード７に書き込まれる。
【００５４】
ここで選択されるデータのうち、エンジン性能データと車体特性データは各自動車メーカーから配布されているカタログや整備解説書等から抽出することができるので、データベースを作成するに当たって実走試験を行なってこれらのデータを収集する必要はない。また、エンジン回転パルス数、車速パルス数は各車両に搭載されているエンジンコントロールユニットの出力信号から取得することができる。
【００５５】
また、管理者用パソコン２では、エンジンの全性能マップを作成すべく、車両データベースに格納されている評価対象車両のトルクに基づき、予め用意された数種類の代表的なトルクパターンをもとに評価対象車両のトルクパターン照合が行われる。
【００５６】
類似したトルクパターンを持つエンジンの燃料消費率はエンジン種類（排気量等）に関係なくほぼ同じ特性を有することがわかっているので、予め用意されている代表的なトルクパターンに対応する燃料消費率特性データの中から対象車両のトルクパターンに対応する燃料消費率データが選択され、燃料消費率の特性が求められる。そして、この選択された燃料消費率特性データと実際の値である最小燃料消費率とを組み合わせることによって残りの運転条件における燃料消費率が演算され、エンジン全性能マップの燃料消費率データが生成される。
【００５７】
なお、評価対象となる車両のエンジンがどれも同じ様なトルクパターンを有するときは、燃料消費率特性データは１つだけ用意しておけばよく、上記トルクパターン照合も不要である。
【００５８】
図３は、エンジン全性能マップの燃料消費率データが自動生成される様子を表したものである。上述の通りトルクパターンが分かればそのエンジンの燃料消費率特性がわかるので、実際の値である最良燃料消費率を一つ与えれば、あとはそれに対する比率を掛けていくことで全運転条件における燃料消費率を求めることができる。なお、エンジン全性能マップのトルクデータはデータベースに格納されているエンジン出力特性から求めることができる。
【００５９】
このようにして燃料消費率データとエンジントルクデータとで構成されるエンジン全性能マップが自動的に生成され、生成されたマップはメモリカード７に記録される。
【００６０】
運転状態を演算するのに必要な各種データをメモリカード７に書き込んだら、そのメモリカード７を運転状態表示装置１のメモリカード読み出し／書込み部５に差し込み、運転状態の演算に必要な各種データを運転状態表示装置１に読み込ませる。
【００６１】
２．センサの初期調整及びエンジン全性能マップの補正
必要なデータの読込が完了したら、アクセル操作量センサと内蔵加速度センサ６の初期調整が行われる。アクセル操作量センサの初期調整は、例えば、アクセルペダルを全閉状態、全開状態としたときのセンサ出力値を検出することによって行われ、また、内蔵加速度センサ６の初期調整は、例えば、装置に取り付けた水準器を用いて行われる。
【００６２】
センサの初期調整が終了すると、今度は車両を実際に走行させ、そのときに計測されたデータに基づき上記エンジン全性能マップのトルクデータの補正が行われる。このような補正を行なうのは、エンジンのカタログ性能と実際の性能とにはずれがあり、正確な運転状態を演算するためにはこのずれを修正する必要があるからである。なお、この補正は運転状態表示装置１を車両に取り付けた後の最初の走行時に計測されたデータに基づき行われる。
【００６３】
具体的には、第１のトレース条件（アクセル操作量70％以上）で車両を走行させて全開走行時におけるトルクデータを演算し、第２のトレース条件（アクセル操作量30〜70％）で車両を走行させて指定したトルクにおけるアクセル操作量及びエンジン回転速度を計測する。なお、いずれのトレース条件も、路面勾配ゼロ、水温規定値、加速状態、空車状態に設定され、エンジントルクは次式（１）、
【００６４】
【数１】
0003642745.tif 000002
により演算される。Rは後述の式（２）から式（７）を用いて演算される走行抵抗[N]、rはタイヤ動荷重半径[m]、itはそのときのギアポジションにおける変速比、ifは減速比、ηは伝動効率である。
【００６５】
そして、この計測されたデータとエンジン全性能マップとの比較に基づきエンジン全性能マップのトルクデータの補正が行われる。このように全負荷走行時及び部分負荷時の走行データに基づき補正を行なうことにより、エンジン全性能マップのトルクデータをほぼ正確な値に補正することができる。
【００６６】
３．走行データに基づく運転状態の演算・判定
以上のようにして正確なトルクデータを有するエンジン全性能マップが得られれば、評価に用いる運転状態の演算・判定を開始する。具体的には、まず、基本データの演算が行われ、運転状態の演算・判定はこの基本データの演算結果を利用して行われる。
【００６７】
３．１．基本データの演算
運転状態の演算に用いる基本データとしては、転がり抵抗係数μr、走行抵抗R及び駆動力Fが演算される。
【００６８】
転がり抵抗係数μrは、後述の転がり抵抗Rrを演算する際に用いるデータで、路面状況（乾燥、雨天、結露、積雪等）とタイヤ種類、磨耗度等の状態によって変化する。転がり抵抗係数μrの演算に用いるデータの計測は、アクセル操作量０％で、かつクラッチを切っているという状態で行われるが、例えば、データ計測をシフトチェンジの瞬間（短時間ではあるが上記条件を満たしている）に行なうように設定すれば、運転者に対してデータ計測のための特別な運転を要求することなく転がり抵抗係数μrの演算に必要なデータを計測することができる。転がり抵抗係数μrは、具体的には、減速開始時の速度v1[m/s]、所定時間Δt秒後の速度v2[m/s]とに基づき、次式（２）、
【００６９】
【数２】
0003642745.tif 000003
により演算される。なお、式中のgは重力加速度（＝9.8[m/s2]）である（他の式においても同じ）。
【００７０】
次に、走行抵抗R[N]は、勾配抵抗Rs[N]、加速抵抗Ra[N]、空気抵抗Rl[N]、転がり抵抗Rr[N]をそれぞれ求め、次式（３）、
【００７１】
【数３】
0003642745.tif 000004
により演算される。
【００７２】
ここで、勾配抵抗Rsは内蔵加速度センサ６によって検出された垂直方向を含む加速度と、車速信号に基づき演算される車両前後加速度との差分により勾配角度θを求め、次式（４）、
【００７３】
【数４】
0003642745.tif 000005
により演算される。W[kg]は車両総重量である。
【００７４】
また、加速抵抗Raは、車両を加減速させる際に作用する慣性力による抵抗をいい、車速信号に基づき演算される車両前後加速度[m/s2]と車両総重量W[kg]に基づき、次式（５）、
【００７５】
【数５】
0003642745.tif 000006
により演算される。
【００７６】
また、空気抵抗Rlとは、走行中に車体と空気との衝撃のため生じる抵抗をいい、空気密度ρ[kg/m3]、空気抵抗係数Cd、前面投影面積A[m2]及び車速V[m/s]に基づき、次式（６）、
【００７７】
【数６】
0003642745.tif 000007
により演算される。
【００７８】
また、転がり抵抗Rrとは、タイヤと路面との間に生じる抵抗をいい、転がり抵抗係数μrと車両総重量W[kg]に基づき、次式（７）、
【００７９】
【数７】
0003642745.tif 000008
により演算される。
【００８０】
また、駆動力F[N]とは、エンジンからの出力によって車両を動かす力をいい、エンジン全性能マップを参照することで得られるエンジントルクTe[N・m]、現在選択されているギアポジションの変速比it、減速比if、伝動効率η、タイヤ動荷重半径r[m]に基づき、次式（８）、
【００８１】
【数８】
0003642745.tif 000009
により演算される。
【００８２】
３．２．運転状態の演算・判定
運転状態の演算・判定は以上のようにして演算された基本データを利用して行なわれる。運転状態の演算・判定としては、燃料消費量・燃費の演算、過剰駆動力・過剰駆動力率等の演算、過剰燃料消費量の演算、アイドリング判定、急加速・急減速の判定、速度超過判定、シフトアップ可能判定、等速走行判定、空ぶかし判定が行われる。
【００８３】
以下、これらの演算・判定処理について説明する。
【００８４】
(1) 燃料消費量及び燃費の演算
燃料消費量は、エンジン回転速度N[rpm]と、エンジン回転速度及びアクセル操作量からエンジン全性能マップを参照することで得られるエンジントルクTe[N・m]と、に基づき、次式（９）、
【００８５】
【数９】
0003642745.tif 000010
によりエンジン出力[kW]を求め、このエンジン出力と、エンジン回転速度とアクセル操作量とに基づきエンジン全性能マップを参照することによって得られる燃料消費率と、燃料比重と、走行時間に基づき、次式（１０）、
【００８６】
【数１０】
0003642745.tif 000011
により演算される。そして、燃費は、車速信号に基づき得られる車速を積分することで得られる走行距離と上記燃料消費量とに基づき、次式（１１）、
【００８７】
【数１１】
0003642745.tif 000012
により演算される。ここで燃費としては、例えば、過去所定時間の平均燃費、現在の瞬間燃費が演算される。そして、過去の燃費データと比較して平均燃費が最もよい値をとった場合はその値を最高燃費として記憶される。
【００８８】
(2) 過剰駆動力・過剰駆動力率等の演算
「過剰駆動力」とは、エンジンより伝達される駆動力Fから、走行抵抗Rから加速抵抗Raを除いた値(=Rs+Rl+Rr)を減じた値をいい、この過剰駆動力の値が負であれば車両は減速状態にあり、正であれば加速状態にある。この過剰駆動力が極端に大きい場合は無駄な駆動力を働かせていると推定でき、速やかなシフトアップまたは適切なアクセル操作量に戻す操作が必要であると判断できる。
【００８９】
図４は過剰駆動力・過剰駆動力率等の演算処理及び演算された過剰駆動力率等の表示部４への表示処理の内容を示したものである。この処理は運転状態演算部３において所定時間毎に繰り返し実行される。
【００９０】
この処理について説明すると、まず、ステップＳ１からＳ３ではエンジン回転速度、アクセル操作量、車速がそれぞれゼロでないか判断される。そしてエンジン回転速度、アクセル操作量、車速のいずれか一つでもゼロであればステップＳ１４、Ｓ１５に進んで過剰駆動力はゼロに設定される。この場合、表示部４には何も表示されない。
【００９１】
また、ステップＳ４では現在変速中か、すなわちクラッチが解放されているかが判断され、変速中と判断されるとステップＳ１４、Ｓ１５に進み、この場合も過剰駆動力はゼロに設定されて表示部４には何も表示されない。
【００９２】
変速中でないと判断された場合はステップＳ５に進み、現在の車速が規定車速以上でかつギヤ位置が最大変速段（前進５段の変速機の場合は５速）にあるか判断される。規定車速は例えば一般道走行中は50[km/h]、高速道走行中は80[km/h]に設定される。規定車速以上でかつ変速段位が最大変速段にあるときはステップＳ１２に進み、速度超過による過剰駆動力が演算される。
【００９３】
速度超過による過剰駆動力を演算するには、まず、現在の車速での空気抵抗と規定車速での空気抵抗をそれぞれ算出し、これらの差を余剰空気抵抗として算出する。そして、駆動力から加速抵抗を除く走行抵抗を減じて得られる過剰駆動力にこの余剰空気抵抗を加えたものを速度超過による過剰駆動力として算出する。過剰駆動力が演算されたらステップＳ１３に進み、次式（１２）、
【００９４】
【数１２】
0003642745.tif 000013
により演算される過剰駆動力率が表示部４に表示される。ただし、車両が等速走行状態にあり、余剰空気抵抗の現在の駆動力に対する割合[%]が上記過剰駆動力率よりも大きい場合は、上記過剰駆動力率に代えてこの割合が表示部４に表示される。
【００９５】
規定車速未満あるいは最大変速段でない場合はステップＳ６に進み、ギヤ位置が確定変速段（シフトアップ不可能の変速段、前進５段の変速機の場合は５速あるいはリバース）にあるか判断される。確定変速段にあると判断された場合はステップＳ８に進み、現在の駆動力から加速抵抗を除く走行抵抗を減じて過剰駆動力が演算される。そして、ステップＳ９で上式（１２）により過剰駆動力率が演算され表示部４に表示される。
【００９６】
ステップＳ６でギヤ位置が確定変速段にないと判断された場合はステップＳ７に進んでシフトアップ可能か判断される。シフトアップ可能かどうかの判定は次のようにして行われる。まず、１段シフトアップしたとした場合のエンジン回転速度が求められ、この一段シフトアップ時のエンジン回転速度よりそのときの全負荷時のエンジントルクが全性能マップを参照して求められる。そして、この全負荷時エンジントルクに基づき１段シフトアップ時の全負荷時の駆動力（最大駆動力）が算出される。そして、一段シフトアップ時のエンジン回転速度が規定回転速度以上でかつ１段シフトアップ時の最大駆動力が走行抵抗(=Rs+Rl+Rr)以上であればシフトアップ可能と判断され、そうでなければシフトアップ可能でないと判断される。
【００９７】
シフトアップ可能でない場合はステップＳ８、Ｓ９に進んで現在の駆動力から走行抵抗を減じて過剰駆動力が演算され、式（１２）により過剰駆動力率が演算されて表示部４に表示される。
【００９８】
シフトアップ可能と判断された場合はステップＳ１０に進んでシフトアップ可能時の過剰駆動力が演算される。シフトアップ可能時の過剰駆動力は、シフトアップすることにより予測される燃料消費量（算出方法は後述）と現在の燃料消費量の差であるシフトアップ不作為による過剰燃料消費量を求め、これを駆動力に換算した値（ロス駆動力）とする。駆動力への換算値は式（９）、式（１０）から導出される燃料消費量とエンジントルクとの関係式を用いて過剰燃料消費量をトルクに換算し、さらにこれを式（８）に代入することによって求めることができる。
【００９９】
そして、ステップＳ１１では上記過剰駆動力と一段シフトアップ時の最大駆動力を式（１２）に代入して過剰駆動力率を演算し、表示部４に表示する。ただし、車両が等速走行状態にあって上記ロス駆動力の現在の駆動力に対する割合[%]が過剰駆動力率よりも大きい場合は、過剰駆動力に代えてこの割合を表示部４に表示する。
【０１００】
(3) 過剰燃料消費量の演算
「過剰燃料消費量」とは、上記過剰駆動力をはじめとして燃費を悪化させる運転によって過剰に消費された燃料量をいい、燃費を悪化させる運転が行なわれなかったとした場合の燃料消費量と実際に消費された燃料量と差として求められる。この過剰燃料消費量により、どの程度の燃料が余計に消費されたか、言い換えれば運転操作を改善することによってどの程度の燃料を節約することができるのかを知ることができる。
【０１０１】
過剰燃料消費量は、過剰駆動力使用による過剰燃料消費量、速度超過による過剰燃料消費量、シフトアップ不作為による燃料消費量、空ぶかしによる過剰燃料消費量、アイドリングによる過剰燃料消費量の和として演算される。
【０１０２】
過剰駆動力使用による過剰燃料消費量は上述した過剰駆動力を使用したことにより余計に消費される燃料量であり、過剰駆動力に基づき算出される。具体的には、まず、次式（１３）、
【０１０３】
【数１３】
0003642745.tif 000014
により過剰駆動力から過剰トルクが求められる。rはタイヤ動荷重半径[m]、itはそのときのギアポジションにおける変速比、ifは減速比、ηは伝動効率である。そして、次式（１４）、
【０１０４】
【数１４】
0003642745.tif 000015
により過剰トルクから過剰出力が求められる。そしてさらに、この過剰出力から次式（１５）、
【０１０５】
【数１５】
0003642745.tif 000016
により過剰駆動力使用による過剰燃料消費量が演算される。メモリカード７にはこの過剰駆動力使用による過剰燃料消費量を積算したものが記録される。
【０１０６】
また、速度超過による過剰燃料消費量は、規定車速以上で走行することによって空気抵抗が増加し、その結果過剰に消費される燃料量である。規定車速は例えば、一般道では50[km/h]、高速道では80[km/h]に設定される。速度超過による過剰燃料消費燃料量は、速度超過時の燃料消費量と規定車速時に予測される燃料消費量の差から算出される。具体的には、まず、次式（１６）、
【０１０７】
【数１６】
0003642745.tif 000017
より走行抵抗Rr+Rs+Raを同条件として現在の空気抵抗Rlから速度超過による空気抵抗増加分（＝現在の空気抵抗Rl−規定車速空気抵抗）を除いた駆動力が算出される。そして、この規定車速時駆動力から次式（１７）、
【０１０８】
【数１７】
0003642745.tif 000018
により規定車速時のエンジントルクが求められる。また、規定車速時のエンジン回転速度は次式（１８）、
【０１０９】
【数１８】
0003642745.tif 000019
により求められる。そして、この規定車速時のエンジン回転速度とエンジントルクに対応する燃料消費率[g/kW・h]がエンジン全性能マップを参照することによって求められ、さらに規定車速時のエンジントルクに基づき次式（１９）、
【０１１０】
【数１９】
0003642745.tif 000020
により規定車速時のエンジン出力が求められる。そして、次式（２０）、
【０１１１】
【数２０】
0003642745.tif 000021
により規定車速時の燃料消費量が求められ、速度超過による過剰燃料消費量は現在の燃料消費量から規定車速時の燃料消費量を減ずることで算出される。メモリカード７にはこの演算された速度超過時の過剰燃料消費量を積算したものが記録される。
【０１１２】
また、シフトアップ不作為による過剰燃料消費量は、シフトアップ可能な運転条件下であるにもかかわらず運転者が変速操作を怠ったことによりエンジンの運転点が燃料消費率の良い領域から外れてしまい、過剰に消費されることとなった燃料の量である。シフトアップ不作為による過剰燃料消費量は、シフトアップすることにより予測される燃料消費量と現在の燃料消費量の差から算出される。具体的には、シフトアップ後のエンジントルク[N・m]を次式（２１）、
【０１１３】
【数２１】
0003642745.tif 000022
により求め、さらにシフトアップ後のエンジン出力を次式（２２）、
【０１１４】
【数２２】
0003642745.tif 000023
により求める。そして、シフトアップ後のエンジン回転速度とエンジントルクに対応する燃料消費率[g/kW・h]をエンジン全性能マップを参照して求め、次式（２３）、
【０１１５】
【数２３】
0003642745.tif 000024
によりシフトアップ後に予測される燃料消費量を算出する。そして、この値を現在の燃料消費量から減ずることでシフトアップ不作為による過剰燃料消費量が求められ、これを積算したものがメモリカード７に記録される。
【０１１６】
また、空ぶかしによる過剰燃料消費量とは、停車時にクラッチを切った状態でエンジンを空ぶかしをすることによって余計に消費された燃料量である。空ぶかしによる過剰燃料消費量は、まず、次式（２４）、
【０１１７】
【数２４】
0003642745.tif 000025
によりアイドリング時の出力を求める。図示トルクはエンジン自体の回転に要するトルク（主運動系、動弁系、補機類などフリクション）である。そして、このアイドリング時の出力を、次式（２５）、
【０１１８】
【数２５】
0003642745.tif 000026
に代入してアイドリング時の燃料消費量を算出する。そして、現在の燃料消費量からこのアイドリング時の燃料消費量を減ずることで空ぶかしによる燃料消費量が算出され、これを積算したものがメモリカード７に記録される。
【０１１９】
また、アイドリング時の過剰燃料消費量は、所定時間（例えば20秒）以上のアイドリングにより消費される燃料量であり、アイドリング条件成立時の燃料消費量をそのまま過剰燃料消費量とする。メモリカード７にはこの値を積算したものが記録される。
【０１２０】
以上のようにして算出された、過剰駆動力使用による過剰燃料消費量、速度超過による過剰燃料消費量、シフトアップ不作為による燃料消費量、空ぶかしによる過剰燃料消費量、アイドリングによる過剰燃料消費量を加えたものが過剰燃料消費量となり、過剰燃料消費量は後述する表示部４の運転状態表示部４３に表示される。
【０１２１】
なお、過剰燃料消費量は以下に示すようにエンジン全性能マップから規定される理想的な運転をしたときに消費される燃料量を求め、これを実際に消費された燃料量から減じて求めるようにしても良い。
【０１２２】
図５はエンジン全性能マップの一例を示したものであり、理想的な運転とはエンジンの運転点が燃料消費率の高くなる図中斜線で示す領域を通るように変速操作を行なう運転である。図５において、各ギヤでエンジンの動作点がＣ1→Ｄ1と移行するようにすれば燃料消費率が良い領域を有効に使うことができるが、使用するギヤ位置が不適切でＣ2→Ｄ2、Ｃ3→Ｄ3のような運転をすると同一仕事をするときに燃料を余分に消費することになる。ここでＣ3→Ｄ3はトルクが出ない分、回転速度を上げたり加速時間が長くなったりする。したがって、理想的な運転とは３速でエンジンの動作点がＣ1→Ｄ1となるように運転してシフトアップし、４速で再びエンジンの動作点がＣ1→Ｄ1となるように運転し、さらにシフトアップしてエンジンの動作点がＣ1→目標車速になるような運転となる。
【０１２３】
実際の燃料消費量を演算するには、ある区間についてどのようなエンジン回転速度とトルクの組み合わせで走行したかを記憶しておき、対応する使用ギヤ段位も記憶しておく。そして、これに基づき実際の時間あたりの消費燃料量[l/h]を次式（２６）、
【０１２４】
【数２６】
0003642745.tif 000027
により演算し、これを時間積分することによって求める。ρは燃料比重[kg/l]である。一方、理想の燃料消費量を演算するには、同じ走行距離を同じ時間で図５のＣ1→Ｄ1に近い動作点で走行するように変速操作が行なわれたとして求めればよい。
【０１２５】
(4) 加速、急加速の判定
加速の判定は車速信号により検出された速度により演算された加速度、又は加速度センサ６によって検出された加速度と加速判定値（例えば0.2[m/s2]に設定）とを比較し、検出された加速度が規定加速度を超えている場合に加速が行われたと判定される。
【０１２６】
さらに、加速と判定された場合はそれが急加速であるかの判定も行われる。急加速の判定は、検出された加速度と、運転者の運転技術のランク（後述するエコグラフメータのランク、あるいは加速に関するランク）に応じて設定される急加速判定値（例えば0.7[m/s2]）とを比較し、検出された加速度が急加速判定値を超えている場合に急加速が行われたと判定される。
【０１２７】
急加速判定値は、運転技術のランクが高くなるほど小さな値に設定され、例えば、運転技術のランクが最低ランクＥのときは0.7[m/s2]に設定され、ランクが上がるとそれよりも小さな値に自動的に更新される。
【０１２８】
上記加速が行なわれた時間と急加速が行なわれた時間はそれぞれメモリカード７に記録される。
【０１２９】
(5) 減速、急減速の判定
上記加速、急加速の判定と同様の処理により判定され、検出された減速度が減速判定値（例えば0.2[m/s2]）よりも大きければ減速と判定され、さらに減速度が急減速判定値（例えば0.7[m/s2]）よりも大きければ急減速が行われたと判定される。急減速判定値は運転技術のランク（後述するエコグラフメータのランク、あるいは減速に関するランク）に応じて変更され、ランクが高くなるほど小さな値に設定される。そして、上記減速が行なわれた時間と急減速が行なわれた時間はそれぞれメモリカード７に記録される。
【０１３０】
(6) アイドリング判定
連続して所定時間Ｘ（例えば20秒）以上車両が停車状態にあり、かつエンジン回転速度がアイドリング判定しきい値以下のときにアイドリング中であると判定される。所定時間Ｘは信号待ちが除かれるよう設定される。また、アイドリング判定しきい値はエンジン出力を利用して荷役作業用のクレーン等を駆動する場合のアイドルアップが除かれるように、アイドルアップ時の回転速度よりも小さな値に設定される。アイドリング中であると判定された場合はその時間が計測されメモリカード７に記録される。また、メモリカード７には停車回数、停車時間、エンジン停止回数、エンジン停止時間等もあわせて記録される。
【０１３１】
(7) 速度超過判定
速度超過判定は車速と規定車速を比較することにより行われ、車速が規定車速を超えているときは速度超過と判定される。規定車速は予め定められており、一般道走行時は60[km/h]、高速道走行時は80[km/h]に設定される。速度超過と判定された場合は、速度超過で走行した時間がメモリカード７に記録される。メモリカード７には一般道を走行した時間、高速道を走行した時間も記録される。
【０１３２】
(8) シフトアップ可能判定
図４のステップＳ７の処理と同様に、１段シフトアップしたときのエンジン回転速度と最大駆動力が算出され、シフトアップしたとした場合のエンジン回転速度が規定値以上でかつシフトアップ後の最大駆動力が現在の走行抵抗(Rs＋Rl＋Rr)以上のときにシフトアップ可能と判断される。シフトアップ可能と判定された場合はその時間がメモリカード７に記録される。また、メモリカード７には、加速時に使用したギヤ位置、確定変速段以外のギヤ位置（前進５速の場合は２速、３速及び４速）で走行した時間もあわせて記録される。
【０１３３】
(9) 等速走行判定
等速走行中かどうかは過剰駆動力に基づき判定され、過剰駆動力が小さく、後述するエコグラフメータ４１が点灯しない状態あるいはその緑色のマス目のみが点灯する状態が一定時間以上継続した場合に等速走行と判定される。等速走行と判断された時間はメモリカード７に記録される。また、メモリカード７には全走行時間に対する等速走行の頻度を調べるために全走行時間もあわせて記録される。
【０１３４】
(10) 空ぶかし判定
空ぶかしが行われたかどうかの判定は、車速と、エンジン回転速度と、アクセル操作量とに基づき行われ、車速ゼロの状態でエンジン回転速度及びアクセル操作量がゼロで無い場合に空ぶかしが行われたと判定される。メモリカード７には空ぶかしが行なわれた回数が記録される。また、メモリカード７には停車回数も記録される。
【０１３５】
４．運転状態の表示・記録
以上のようにして運転状態の演算・判定が行なわれ、その結果は運転状態表示装置１の表示部４にリアルタイムで表示される。
【０１３６】
図６は表示部４の具体的な構成を示したものである。表示部４は、過剰駆動力率等を表示するメータ（エコグラフメータ）４１、現在及び過去の燃費を表示する燃費表示部４２、過剰燃料消費量等の運転状態を表示する運転状態表示部４３、急加速時が行われたとき等に警告メッセージを表示する警告表示部４４、メモリカード７の空き容量を表示するメモリ残量表示部４５、現在の時刻や運転継続時間を選択的に表示する時刻表示部４６で構成される。なお、エコグラフメータ４１には過剰駆動力率以外の値（図１１のステップＳ１１、Ｓ１３で演算される割合）も表示されうるが、以下の説明では過剰駆動力率が表示される場合を中心に説明する。
【０１３７】
エコグラフメータ４１は過剰駆動力率の大きさを棒グラフ形式で表示するものであり１２個の一列に並んだマス目で構成される。過剰駆動力率が大きくなるに従い図中左側のマス目から順に点灯するが、各マス目の点灯色、及び過剰駆動力率に応じて点灯するマス目の数は運転技術のランク（後述するエコグラフメータのランク）に応じて変更される。
【０１３８】
図７はエコグラフメータ４１の表示形式が運転技術のランクに応じて変更される様子を示したものである。エコグラフメータ４１は緑、黄、赤に色分けされた１２分割のマス目で構成される。最低ランクＥではメータ無点灯時が過剰駆動力率０％、メータ全点灯時が過剰駆動力率１００％の状態に対応するように設定されるが、ランクが上がるに従ってメータ全点灯時の過剰駆動力率が小さくなり、ランクＤでは過剰駆動力率８０％、ランクＣでは過剰駆動力率６０％で全点灯と徐々に小さな値に設定され、ランクＡでは過剰駆動力率４０％で全点灯するように設定される。
【０１３９】
過剰駆動力率０％から４０％を緑色し、４０％から６０％を黄色、６０％から１００％を赤色で表示するとした場合、最低ランクＥでは緑色、黄色、赤色のマス目の数が４個づつになり、過剰駆動力率の増大に伴い左側のマス目から順に点灯すると、運転者はなるべく赤色のランプ（あるいは黄色のランプ）が点灯しないように運転するようになる。したがって、このときの運転者の目標とする過剰駆動力率は４０％から６０％程度となる。
【０１４０】
運転技術のランクが上がって緑色の表示エリアが大きくなると、運転者は今度はなるべく黄色のランプが点灯しないように運転するようになる。したがって、このときの運転者の目標とする過剰駆動力率は４０％程度となり、運転者の目標はランクＥの時よりも高くなっている。
【０１４１】
さらにランクが上がって最高ランクＡに達すると各マス目の点灯色が全て緑色になると、運転者は今度はこの緑色の点灯する数を減らすように運転するようになる。したがって、このときにの運転者の目標とする過剰駆動力率は４０％以下まで下がり、運転者の目標は更に高くなっている。
【０１４２】
このように、運転者が表示形式を運転技術のランクに応じて表示形式を変更するようにしたことにより、運転者にその人の運転技術にふさわしい目標を持たせることができ、熟練者、非熟練者を問わず運転技術の向上が期待できる。
【０１４３】
図６に戻って表示部４についてさらに説明すると、燃費表示部４２には現在の燃費、過去３０分の燃費の変化の様子が表示され、運転者が自らの運転操作によって燃費がどのように変化したかを把握できるようになっている。燃費は基準燃費（ここでは5.0[km/l]）よりも燃費が良いときは中央より上側のマス目が基準燃費との差に応じた数だけ点灯し、基準とする燃費よりも燃費が悪いときは下側のマス目が基準燃費との差に応じた数だけ点灯する。
【０１４４】
また、運転状態表示部４３には、上記演算処理により演算された過剰燃料消費量のほか、最高燃費やこれまでの消費された燃料量等が選択的に表示される。
【０１４５】
また、警告表示部４４には、上記した判定処理により、急加速が行われた、急減速が行なわれた、シフトアップ可能な状況である、アイドリング中である、空ぶかしを行ったと判定された場合は、判定内容に応じて運転者に対する警告メッセージが表示される。警告メッセージが表示されるときは過剰燃料消費量も増加するため、運転者は燃費を悪化させる運転操作を具体的に知ることができ、自らの運転操作の改善の参考にすることができる。なお、警告の方法は警告音を発する方法や、警告メッセージを音声で流す方法であってもよい。
【０１４６】
５．運転状態の分析
運転終了後、メモリカード７に記録された運転状態に関する各種データは、運転終了後、管理者用パソコン２に読み込まれ、各種分析処理を施した後、管理者用パソコン２のディスプレイ装置に表示される。
【０１４７】
図８は管理者用パソコン２のディスプレイ装置に表示される画面を示したものであり、運転状態表示部５１、項目別レーダーチャート５２、一定期間燃費グラフ５３、項目別過剰燃料消費量グラフ５４、エコグラフメータランク一定期間グラフ５５が表示される。
【０１４８】
運転状態表示部５１には、エコグラフメータ４１の各マス目の点灯比率、各マス目での走行距離、走行時間、過剰燃料消費量、過剰燃料ＣＯ2量が表示される。過剰燃料ＣＯ2量とは過剰燃料消費量を消費したことによって余分に排出されることとなったＣＯ2の量であり、過剰燃料消費量を燃焼させることによって発生するＣＯ2量として演算される。
【０１４９】
また、項目別レーダーチャート５２には、「エコグラフ」、「アイドリング」、「空ぶかし」、「速度」、「シフト操作」、「加速」、「減速」、「等速走行」の項目別に、それぞれの項目に関する運転者の現在及び過去のランク（Ａ〜Ｅ）が表示される。
【０１５０】
「エコグラフ」の項目に表示されるランクは、後述の各項目のランクを平均する等して決定した総合的なランク（エコグラフメータのランク）であり、エコグラフメータ４１の表示形式や急加速・急減速の判定しきい値はこのエコグラフメータのランクに応じて変更される。
【０１５１】
「エコグラフ」の以外の項目にカーソルを合わし、管理者用パソコン２のマウス等の入力装置のボタンをクリックと、図９に示すように項目別の詳細を表示するウィンドウが開かれる。
【０１５２】
図１０は、「アイドリング」の項目をクリックした場合に開かれるウィンドウの内容を示したものであり、画面には「停車回数」、「停車時間」、「エンジン停止回数」、「エンジン停止時間」、「アイドリング時間」、「停車時間に対するアイドリング時間の割合」が表示される。
【０１５３】
「アイドリング時間」とは、車両がエンジンをかけたまま停車状態でかつエンジン回転速度がアイドリング判定しきい値以下の状態が所定時間Ｘ（例えば20秒）以上継続した時間をいい、「停車時間」とは所定時間Ｘ以上車両が停車状態となった時間である。「エンジン停止時間」とは停車時間からアイドリング時間を引いたものである。
【０１５４】
「アイドリング時間／停車時間」は停車時間に対するアイドリング時間の占める割合であり、この値が小さいほど運転者がアイドリングを行なわないようにこまめにエンジンを切る等の注意を払っているといえる。「アイドリング」のランクはこの値に応じて決定され、この値が小さいほど運転者の「アイドリング」のランクは高く設定される。
【０１５５】
図１１は、「加速」の項目をクリックした場合に開かれるウィンドウの内容を示したものであり、画面には「加速時間」、「急加速時間」、「急加速時間／全加速時間」のほか、どのギヤでどの程度の加速をどの程度の時間行なったかを示すグラフも合わせて表示される。
【０１５６】
「加速時間」は加速判定値（例えば0.2[m/s2]）以上の加速を行なった時間の合計であり、「急加速時間」は急加速の警告メッセージが表示される急加速判定値（例えば0.7[m/s2]以上）以上の加速を行なった時間をいう。「急加速時間／加速時間」は加速時間のうち急加速時間が占める割合を示したものであり、この値が小さいほど急加速を行なう頻度が低く、運転者の「加速」に関する運転技術が高いといえる。「加速」のランクはこの値に基づき決定される。
【０１５７】
また、図１２は「減速」の項目をクリックした場合に開かれるウィンドウの内容を示したものであり、「減速時間」、「急減速時間」、「急減速時間／減速時間」、どのギヤでどの程度の減速をどの程度の時間行なったかを示すグラフが合わせて表示される。
【０１５８】
「減速時間」は減速判定値（例えば0.2[m/s2])以上の減速を行なった時間の合計であり、「急減速時間」は急減速の警告メッセージが表示される急減速判定値（例えば0.7[m/s2]）以上の減速を行なった時間をいう。「急減速時間／減速時間」は減速時間のうち急減速時間が占める割合を示し、この値が小さいほど急減速を行なう頻度が少ない、すなわち運転者の「減速」に関する運転技術が高いといえる。「減速」のランクはこの値に基づき決定される
また、図１３は「速度」項目をクリックした場合に開かれる画面の内容を示したものであり、一般道と高速道に分けて、「全走行時間」、「速度超過走行時間」、「速度超過走行時間／全走行時間」が表示される。また、どれくらいの車速でどの程度の時間走行していたかのグラフもあわせて表示される。
【０１５９】
「全走行時間」は一般道あるいは高速道走行中に車速が0[km/h]よりも大きかった時間の合計であり、「速度超過走行時間」は一般道あるいは高速道走行中に規定車速以上で走行した時間である。「速度超過走行時間／全走行時間」は全走行時間に対する速度超過走行時間の割合であり、この値が小さいほど運転者が規定速度を守って走行していたといえる。「速度」のランクはこの値に基づき決定される。
【０１６０】
また、図１４は「シフト」項目をクリックした場合に開かれる画面の内容を示したものであり、「２・３・４速走行時間」、「シフトアップ可能時間」、「シフトアップ可能時間／２・３・４走行時間」が表示される。
【０１６１】
また、各ギヤ位置でどのようなエンジン回転速度でどの程度の時間走行で走行したのかを示すグラフがあわせて表示され、何速で走行中に高エンジン回転速度で走行していることが多いのかが視覚的にわかるようになっている。
【０１６２】
「２・３・４速走行時間」は高速段への変速が可能な２速、３速、あるいは４速で走行した時間の合計であり（前進５段の変速機の場合）、「シフトアップ可能時間」とはシフトアップ可能な条件で走行した時間である。「シフトアップ可能時間／２・３・４速走行時間」は２・３・４速走行時間に占めるシフトアップ可能時間の割合であり、この値が小さいほど運転者が適切なタイミングでシフトアップを行なっていた、すなわちシフトアップ可能な状態になれば速やかにシフトアップを行なっていたといえる。「シフト操作」のランクはこの値に基づき決定される。
【０１６３】
また、図１５は「等速走行」項目をクリックした場合に開かれるウィンドウの内容を示したものであり、「等速時間」、「走行時間」、「等速時間／走行時間」が表示される。
【０１６４】
「等速時間」とは一定時間以上等速の条件（エコグラフメータ４１が無点灯、あるいはその緑色のマス目のみ点灯）に該当した時間であり、「走行時間」とは車速が0[km/h]より大きい条件に該当した時間である。「等速時間／走行時間」は走行時間に占める等速時間の割合であり、この値が小さいほど等速走行を行なった頻度が高いといえる。「等速走行」のランクはこの値に基づき決定される。
【０１６５】
また、図１６は「空ぶかし」項目をクリックした場合に開かれるウィンドウの内容を示したものであり、ウィンドウには「空ぶかし回数」、「停車回数」、「空ぶかし回数／停車回数」の項目が表示される。
【０１６６】
「空ぶかし回数」は空ぶかしの条件（車速ゼロの状態でエンジン回転速度及びアクセル操作量がゼロで無い）に該当した回数であり、「停車回数」とは車速0[km/h]から車速が増加し始めてから次回車速0[km/h]から車速が増加するまでを１回として計測した合計回数である。「空ぶかし回数／停車回数」は停車回数に対する空ぶかし回数の割合を示し、この値が小さいほど運転者が空ぶかしを行なわなかったといえる。「空ぶかし」のランクはこの値に基づき決定される。
【０１６７】
図８に戻り管理者用パソコン２のディスプレイ装置に表示される画面についてさらに説明すると、一定期間燃費表示部５３には、一週間単位等で燃費が過去の平均燃費とともに棒グラフ形式で表示される。また、項目別過剰燃料消費量グラフ５４には、過剰な燃料消費量がどのような原因で発生したのかがわかるように発生原因ごとに分けて表示される。
【０１６８】
また、エコグラフメータランク一定期間グラフ５５には、一ヶ月単位などの一定期間内のエコグラフメータのランクが棒グラフ形式で表示されるとともに、その期間のランクの平均値が表示される。
【０１６９】
このように、管理者用パソコン２のディスプレイ装置には運転状態がそのままの形で、あるいは加工、整理された形で表示されるので、管理者は運転者の運転状態をより具体的に把握することができ、運転状態を評価するにあたっての客観的な判断材料として活用することができる。さらに、運転状態が具体的な数値やランク付けされて示されることから、運転状態改善の目標値や管理基準を具体的に設定することも可能となる。運転者自身が表示された分析結果を見ることにより自己の運転技術の改善に役立てたり、熟練者の運転状態を見ることで熟練者の運転技術を非熟練者の指導に役立てたりすることもできる。
【０１７０】
なお、ここで管理者用パソコン２のディスプレイ装置に表示させるとしたデータは表示させるデータの一例を示したものであり、管理者の必要に応じてここで挙げたデータ以外のデータを表示させることも可能である。
【０１７１】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、上記構成は本発明を適用したシステムの一例を示したもので本発明の範囲を限定するものではない。本発明はここで示した構成以外の構成のシステムに対しても適用することができるものであり、例えば、車両データベースを車載装置（上記実施形態では運転状態表示装置１）に内蔵させ、車載装置側で車両の選択や全性能マップの自動生成を行なうようにしてもよい。さらに、記録された運転状態の分析・表示も車載装置側で行なうようにしても良い。
【０１７２】
さらに、上記実施形態ではエンジンの全性能マップを予め用意されている燃料消費率特性データと、評価対象となるエンジンのある運転条件における既知の実燃料消費率とに基づき生成しているが、全性能マップが入手可能な場合はそれを用いるようにしてもよい。
【０１７３】
また、車載側装置と管理者側装置のデータのやり取りはメモリカードの受け渡しによる方法以外であってもよく、磁気ディスクによる受け渡し、無線通信による受け渡しであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る車両運転状態評価システムの構成を示すブロック図である。
【図２】エンジン全性能マップを説明するための図である。
【図３】エンジン全性能マップの燃料消費率データが自動生成される様子を模式的に表した図である。
【図４】過剰駆動力・過剰駆動力率等の演算処理及び演算された過剰駆動力率等の表示処理の内容を示したフローチャートである。
【図５】エンジン回転速度及びエンジントルクと燃料消費率との関係を示した特性図である。
【図６】表示部の具体的な構成を示した図である。
【図７】エコグラフメータの表示形式の変更を説明するための図である。
【図８】管理車用パソコンのディスプレイ装置に表示される画面である。
【図９】項目別レーダーチャートを説明するための図である。
【図１０】項目別レーダーチャートで「アイドリング」項目をクリックしたときに開かれる画面を示した図である。
【図１１】項目別レーダーチャートで「加速」項目をクリックしたときに開かれる画面を示した図である。
【図１２】項目別レーダーチャートで「減速」項目をクリックしたときに開かれる画面を示した図である。
【図１３】項目別レーダーチャートで「速度」項目をクリックしたときに開かれる画面を示した図である。
【図１４】項目別レーダーチャートで「シフト操作」項目をクリックしたときに開かれる画面を示した図である。
【図１５】項目別レーダーチャートで「等速走行」項目をクリックしたときに開かれる画面を示した図である。
【図１６】項目別レーダーチャートで「空ぶかし」項目をクリックしたときに開かれる画面を示した図である。
【図１７】理想的な運転を説明するための図である。
【図１８】理想的な運転を説明するための図である。
【図１９】エンジンの回転速度及びトルクと燃料消費率との関係を示した図である。
【図２０】エンジントルクと空燃比及び等量比との関係、エンジントルクとＮＯｘ及びスモークレベルとの関係を示した図である。
【符号の説明】
１  運転状態表示装置
２  管理者用パソコン
３  運転状態演算部
４  表示部
５  メモリカード読出し／書込み部
６  内蔵加速度センサ
７  メモリカード
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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