(57)【要約】【課題】自動車の燃料消費量を抑制することを支援し、燃料消費に伴う有害物質の削減に資する。【解決手段】本発明は、自動車の走行中において、急加速または急減速されたとき、急加速または急減速された時点の乗員、積載貨物、積載燃料の重量を含めた車両総重量を推定する。そして、推定された車両総重量に基づいて加速度閾値または減速度閾値を算出し、加速度または減速度（絶対値）がこれらの閾値以上となった場合に、これを運転者に対して報知する。この報知の際に、表示装置に、“加速（減速）限度を超えたこと”を表示する。【選択図】        図１
2008162380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原動機の出力に基づく駆動力によって加速し、ブレーキの制動力によって減速する自動車の加速度を評価し、該加速度が所定閾値以上となった場合に運転者に報知する加速度評価装置であって、
前記駆動力を算出する駆動力算出手段と、
前記制動力を算出する制動力算出手段と、
前記駆動力算出手段によって算出された前記自動車の駆動力、または、前記制動力算出手段によって算出された前記自動車の制動力と、該自動車の加速度とに基づいて、少なくとも該自動車の乗員、積載貨物、積載燃料の重量を含む車両総重量を推定する車重推定手段と、
前記車重推定手段によって推定された車両総重量に基づいて、前記自動車の加速度の閾値を算出する閾値算出手段と、
前記自動車の加速度と、前記閾値算出手段によって算出された閾値とを比較して、該加速度が該閾値以上となったか否かを評価する評価手段と、
前記評価手段によって前記加速度が前記閾値以上となったと評価されたことを報知する報知手段と
を備えたことを特徴とする加速度評価装置。
【請求項２】
前記自動車が走行する走行面の勾配を検知する勾配検知手段をさらに備え、
前記車重推定手段は、前記自動車の駆動力または前記自動車の制動力と、該自動車の加速度と、前記勾配検知手段によって検知された勾配とに基づいて車両総重量を推定することを特徴とする請求項１に記載の加速度評価装置。
【請求項３】
前記駆動力は、前記自動車のスロットル開度に応じて決まり、
前記閾値算出手段は、前記車重推定手段によって推定された車両総重量に基づいて、前記スロットル開度の閾値を算出し、
前記評価手段は、前記スロットル開度と、前記閾値算出手段によって算出された前記スロットル開度の閾値とを比較して、該スロットル開度が該閾値以上となったか否かを評価することを特徴とする請求項１または２に記載の加速度評価装置。
【請求項４】
前記制動力は、前記自動車のブレーキ油圧に応じて決まり、
前記閾値算出手段は、前記車重推定手段によって推定された車両総重量に基づいて、前記ブレーキ油圧の閾値を算出し、
前記評価手段は、前記ブレーキ油圧と、前記閾値算出手段によって算出された前記ブレーキ油圧の閾値とを比較して、該ブレーキ油圧が該閾値以上となったか否かを評価することを特徴とする請求項１、２または３に記載の加速度評価装置。
【請求項５】
前記報知手段は、前記自動車の運転に支障なく視認可能に表示する表示装置を使用して報知することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の加速度評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原動機の出力に基づく駆動力によって加速し、ブレーキの制動力によって減速する自動車の加速度を評価し、該加速度が所定閾値以上となった場合に運転者に報知する加速度評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境意識が高まってきているなか、自動車は、より高度な環境性能を求められるようになってきている。ここで、環境性能とは、燃料消費量をより少なくし、燃料消費に伴う有害物質の排出量をより抑制して走行するために自動車に要求される性能のことである。
【０００３】
例えば、特許文献１には、必要に応じて車速を制限して自動車の燃料消費量を抑制しつつ、加速のためにアクセル操作が行われたとき、もしくは登坂状態であるときには車速制限を解除することによって、該自動車のエンジンの出力を必要に応じて引き出すことを可能とした車速制限装置が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２５２５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献1に代表される従来技術では、加速時または登坂時には車速制限が解除されるため、加速のためにアクセルペダルが必要以上に踏み込まれることが許容されてしまうこととなり、燃料消費量は増大する。したがって、加速時または登坂時には、燃料消費量は全く考慮されていないこととなる。
【０００６】
ところで、車速が同一であれば、水平面の走行に比べ斜面を遡上する走行の方が、同じ加速度でもより多くの燃料消費量を必要とする。また、車速が同一であれば、車両の重量に乗員、積載貨物、積載燃料の重量を含めた車両総重量がより重い方が、同じ加速度でより多くの燃料消費を必要とする。
【０００７】
また、車速が同一であれば、水平面の走行に比べ斜面を降坂（斜面を下ること）する走行時または車両総重量がより重い時は、燃料消費量の点より考えると、より早いタイミングで減速を開始する必要がある。すなわち、車速が同一であれば、降坂時や車両総重量がより重い方が、同じ減速度でより多くの燃料消費を節約することができる。
【０００８】
例えば、車両総重量を考慮に入れずに急加速度判定を行った場合、水平面の走行や車両総重量がより軽い時には急加速であると判定されない加速度であても、登坂時や車両総重量がより重い時には該加速度と同じ加速度であっても急加速と判定する必要があるにもかかわらず、急加速と判定されないという問題がある。
【０００９】
また、同様に、車両総重量を考慮に入れずに急加速度判定を行った場合、水平面の走行や車両総重量がより軽い時には急ブレーキと判定されない減速度であっても、斜面を降坂（斜面を下ること）時や車両総重量がより重い時には該減速度と同じ減速度であっても急ブレーキと判定する必要があるにもかかわらず、急ブレーキと判定されないという問題がある。
【００１０】
急加速・急減速は、燃費・排出ガスに関する環境性能の点からも極めて好ましくない。したがって、走行面の傾斜や車両総重量に応じて、急加速であるか否か、または急減速であるか否かを適切に判定して、急加速・急減速を抑制することが必要である。しかし、上記特許文献１に代表される従来技術は、このような観点に基づいて燃料消費量を抑制するものではなかった。
【００１１】
本発明は、上記問題点（課題）を解決するためになされたものであって、加速時または登坂時、もしくは減速時または降坂時に走行面の傾斜や車両総重量を考慮して、燃料消費量を抑制することを支援し、燃料消費に伴う有害物質の削減に資する加速度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】
【００１２】
上述した問題を解決し、目的を達成するため、本発明は、原動機の出力に基づく駆動力によって加速し、ブレーキの制動力によって減速する自動車の加速度を評価し、該加速度が所定閾値以上となった場合に運転者に報知する加速度評価装置であって、前記駆動力を算出する駆動力算出手段と、前記制動力を算出する制動力算出手段と、前記駆動力算出手段によって算出された前記自動車の駆動力、または、前記制動力算出手段によって算出された前記自動車の制動力と、該自動車の加速度とに基づいて、少なくとも該自動車の乗員、積載貨物、積載燃料の重量を含む車両総重量を推定する車重推定手段と、前記車重推定手段によって推定された車両総重量に基づいて、前記自動車の加速度の閾値を算出する閾値算出手段と、前記自動車の加速度と、前記閾値算出手段によって算出された閾値とを比較して、該加速度が該閾値以上となったか否かを評価する評価手段と、前記評価手段によって前記加速度が前記閾値以上となったと評価されたことを報知する報知手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、上記発明において、前記自動車が走行する走行面の勾配を検知する勾配検知手段をさらに備え、前記車重推定手段は、前記自動車の駆動力または前記自動車の制動力と、該自動車の加速度と、前記勾配検知手段によって検知された勾配とに基づいて車両総重量を推定することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明は、上記発明において、前記駆動力は、前記自動車のスロットル開度に応じて決まり、前記閾値算出手段は、前記車重推定手段によって推定された車両総重量に基づいて、前記スロットル開度の閾値を算出し、前記評価手段は、前記スロットル開度と、前記閾値算出手段によって算出された前記スロットル開度の閾値とを比較して、該スロットル開度が該閾値以上となったか否かを評価することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明は、上記発明において、前記制動力は、前記自動車のブレーキ油圧に応じて決まり、前記閾値算出手段は、前記車重推定手段によって推定された車両総重量に基づいて、前記ブレーキ油圧の閾値を算出し、前記評価手段は、前記ブレーキ油圧と、前記閾値算出手段によって算出された前記ブレーキ油圧の閾値とを比較して、該ブレーキ油圧が該閾値以上となったか否かを評価することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明は、上記発明において、前記報知手段は、前記自動車の運転に支障なく視認可能に表示する表示装置を使用して報知することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、運転者に急加速あるいは過剰な加速、または急減速あるいは過剰な減速を抑制させることが可能となり、燃料消費を抑え、有害物質の排出を削減することが可能となるという効果を奏する。また、急加速あるいは過剰な加速、または急減速あるいは過剰な減速を抑制させることによって、安全運転を行わせることが可能となるという効果を奏する。
【００１８】
また、本発明によれば、勾配に応じて運転者に過剰な加速あるいは過剰な急減速を抑制させることが可能となり、勾配走行における燃料消費を抑え、有害物質の排出を削減することが可能となるという効果を奏する。また、勾配走行における急加速あるいは過剰な加速、または急減速あるいは過剰な減速を抑制させることによって、安全運転を行わせることが可能となるという効果を奏する。
【００１９】
また、本発明によれば、運転者に過剰なアクセル操作を抑制させることが可能となり、燃料消費を抑え、有害物質の排出を削減することが可能となるという効果を奏する。また、過剰なアクセル操作を抑制させることによって、安全運転を行わせることが可能となるという効果を奏する。
【００２０】
また、本発明によれば、運転者に過剰なブレーキ操作を抑制させることが可能となり、燃料消費を抑え、有害物質の排出を削減することが可能となるという効果を奏する。また、過剰なブレーキ操作を抑制させることによって、安全運転を行わせることが可能となるという効果を奏する。
【００２１】
また、本発明によれば、急加速あるいは過剰な加速、または急減速あるいは過剰な減速を、自動車の運転に支障なく視認可能に運転者に表示し、前方視界から視線を大きく移動させることなく、容易かつ確実に運転者に報知できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に添付図面を参照し、本発明の加速度評価装置に係る実施例を詳細に説明する。なお、以下に示す実施例において、単に「加速度」という場合は、自動車の加速の際の加速度および減速の際の減速度の双方を含む。力学的にみて、自動車に作用する「力」は、「加速度」に比例するが、「力」が自動車の進行方向に作用する場合の「加速度」が加速の際の速度の増加の微分量であり、「力」が自動車の進行方向の反対に作用する場合の「加速度」が減速の際の速度の減少の微分量である。また、「加速度」と「減速度」とを併記する場合は、「加速度」が加速の際の速度の増加の微分量であり、「減速度」が減速の際の速度の減少の微分量である。
【００２３】
以下の実施例では、自動車は、化石燃料（ガソリンや軽油など原油を精製した燃料、石炭など）または爆発しやすい気体（水素など）を燃料とする内燃機関（エンジン）の出力から駆動力を得る内燃機関搭載自動車であるとするが、これに限らず、電気モータの出力から駆動力を得る電気自動車、あるいは内燃機関および電気モータの双方を搭載し、状況に応じて両者を切り換えて使用する、いわゆるハイブリッド自動車であっても、本発明は適用可能である。
【００２４】
なお、内燃機関搭載自動車、電気自動車、ハイブリッド自動車のいずれを問わず、加速度が大きければ大きいほど、自動車の原動機により消費されるエネルギー量が大きい。よって、この加速度を抑制するようにすることで、自動車の原動機により消費されるエネルギー量を抑制することが可能となる。
【実施例】
【００２５】
先ず、本発明の概要を説明する。図１は、本発明の概要を説明するための説明図である。同図に示すように、本発明は、自動車の走行中において、（１）急加速または急減速されたとき、（２）急加速または急減速された時点の乗員、積載貨物、積載燃料の重量を含めた車両総重量を推定する。
【００２６】
そして、（３）推定された車両総重量に基づいて加速度閾値または減速度閾値を算出し、加速度または減速度（絶対値）がこれらの閾値以上となった場合に、これを運転者に対して報知する。この報知の際に、表示装置に、“加速（減速）限度を超えたこと”を表示す。
【００２７】
運転者は、前述の報知によって、加速しすぎている（アクセルペダルを踏みすぎている）こと、あるいは減速しすぎている（ブレーキペダルを踏みすぎている）ことを認識し、加速または減速の程度を緩和することになる。よって、燃料消費量をより少なくし、延いては、燃料消費に伴う有害物質の排出量をより抑制することが可能となる。
【００２８】
次に、実施例にかかる車載ネットワークおよび加速度評価装置の構成について説明する。図２は、実施例にかかる車載ネットワークおよび加速度評価装置の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、自動車１において、車載ネットワークであるＣＡＮ（Controller Area Network）２に、加速度評価装置１０と、車載電子機器の制御を行う艤装系制御部２０と、エンジンを電子制御するエンジン制御部３０とが接続されている。加速度評価装置１０と、艤装系制御部２０と、エンジン制御部３０とは、ＣＡＮ２を介して通信可能である。これら以外の構成については説明を省略する。
【００２９】
加速度評価装置１０は、表示手段である表示部１１と、記憶手段である記憶部１２と、加速度評価装置１０の制御をつかさどる制御部１３とを有する。
【００３０】
記憶部１２は、駆動力理想値１２ａと、制動力理想値１２ｂと、急加減速評価閾値理想値１２ｃとをさらに記憶する。駆動力理想値１２ａは、自動車１の駆動力の理想値である。制動力理想値１２ｂは、自動車１の制動力の理想値である。また、急加減速評価閾値理想値１２ｃは、急加速と評価される加速度の閾値および急減速と評価される減速度の閾値である。
【００３１】
自動車１の駆動力Ｐ（θ）[Ｎ]は、エンジンへの燃料噴射量を調節するスロットルの開度（以下、「アクセル開度」と呼ぶ）θ[°]に依存して決まるエンジンの出力トルク[Ｎ・ｍ]、トランスミッションのギア比に応じた係数およびエンジンから車輪へのトルクの伝達効率を掛け、これを車輪の有効直径で割って理想値が算出可能である。しかし、理想的な摩擦面を有する平坦面を、乗員、積載貨物重量、積載燃料のいずれも０とした理想的な車両総重量で、Ｐ（θ）の理想値を経験的に求めることが可能である。
【００３２】
したがって、乗員、積載貨物重量、積載燃料のいずれも０とした理想的な車両総重量（車両総重量理想値）をｍ0[ｋｇ]、駆動力がＰ（θ）[Ｎ]のときの自動車１の加速度をａ0［ｍ／ｓ2］とすると、運動方程式から、次式が成立する。なお、加速度ａ0［ｍ／ｓ2］は、後述の車速センサ２０ｂから取得可能である。
【００３３】
【数１】
2008162380.tif 000003
【００３４】
このように、（１）式から算出されたアクセル開度がθ[°]のときの駆動力Ｐ（θ）[Ｎ]が駆動力理想値１２ａに記憶されることとなる。例えば、図３−１に示すように、アクセル開度がθ[°]のときの駆動力Ｐ（θ）[Ｎ]は、θとＰ（θ）との間に一次の相関関係があるとして駆動力理想値１２ａに記憶される。図３−１によると、アクセル開度がθ1[°]のときの駆動力Ｐ（θ1）[Ｎ]は、Ｐ1[Ｎ]である。
【００３５】
自動車１の制動力Ｂ（ｐ）[Ｎ]は、ブレーキの制動力を調節するブレーキオイルの油圧（以下、「ブレーキ油圧」と呼ぶ）ｐ[ＭＰａ]に依存して決まる値である。ここで、理想的な摩擦面を有する平坦面を、乗員、積載貨物重量、積載燃料重量のいずれも０とした理想的な車両総重量で、Ｂ（ｐ）[Ｎ]の理想値を経験的に求めることが可能である。
【００３６】
したがって、車両総重量理想値をｍ0、制動力がＢ（ｐ）[Ｎ]のときの自動車１の加速度（減速度）をａ0´［ｍ／ｓ2］とすると、運動方程式から、（１）式と同様の次式が成立する。
【００３７】
【数２】
2008162380.tif 000004
【００３８】
（２）式から算出されたブレーキ油圧がｐのときの制動力Ｂ（ｐ）[Ｎ]が制動力理想値１２ｂに記憶されることとなる。例えば、図３−２に示すように、ブレーキ油圧がｐ0[ＭＰａ]のときの制動力Ｂ（ｐ）[Ｎ]は、ｐとＢ（ｐ）との間に一次の相関関係があるとして制動力理想値１２ｂに記憶される。図３−２によると、ブレーキ油圧がｐ1[ＭＰａ]のときの制動力Ｂ（ｐ1）[Ｎ]は、Ｂ1[Ｎ]である。
【００３９】
急加減速評価閾値理想値１２ｃは、例えば、図４に示すように、急加減速評価閾値の理想値が速度範囲毎に段階的に異なるように、あらかじめ設定される値である。急加減速評価閾値の理想値とは、例えば、速度が０〜５[ｍ／ｓ]の範囲内のときは、加速度または減速度の絶対値が４［ｍ／ｓ2］以上になると、急加減速と評価されることとなる。
【００４０】
なお、急加減速評価閾値の理想値は、駆動力理想値または制動力理想値を決めるために用いられた加速度ａ1またはａ1´の閾値である。本実施例では、急加減速評価閾値の理想値を、ａ1およびａ1´の両方に共通の閾値としているが、これに限らず、ａ1、ａ1´それぞれに異なる閾値を設定するようにしてもよい。
【００４１】
制御部１３は、加減速度算出部１３ａと、駆動力算出部１３ｂと、制動力算出部１３ｃと、車重推定部１３ｄと、急加減速評価閾値算出処理部１３ｅと、急加減速評価処理部１３ｆと、評価結果表示制御部１３ｇとをさらに有する。これら以外の構成については省略している。
【００４２】
加減速度算出部１３ａは、後述の車速センサ２０ｂから取得される車速の変化量に基づき、自動車１の加速度または減速度を算出する。駆動力算出部１３ｂは、後述のアクセル開度センサ３０ａから取得されるアクセル開度θに基づき、駆動力理想値１２ａを参照し、当該θに対応する駆動力理想値を算出する。また、制動力算出部１３ｃは、後述のブレーキ油圧センサ２０ａから取得されるブレーキ油圧ｐに基づき、制動力理想値１２ｂを参照し、当該ｐに対応する制動力理想値を算出する。
【００４３】
車重推定部１３ｄは、加減速度算出部１３ａによって算出された加速度または減速度と、駆動力算出部１３ｂによって算出された駆動力理想値または制動力算出部１３ｃによって算出された制動力理想値とに基づいて、当該時点の自動車１の乗員、積載貨物重量、積載燃料重量を含む車両総重量を推定する。車両総重量の推定方法は、以下の通りである。
【００４４】
自動車１が平坦面を走行することを想定し、アクセル開度がθ[°]のとき、乗員、積載貨物重量、積載燃料重量を考慮した車両総重量をｍ1[ｋｇ]、このときの加速度をａ1［ｍ／ｓ2］とすると、（１）式同様に、次の運動方程式が成立する。
【００４５】
【数３】
2008162380.tif 000005
【００４６】
（４）式をｍ1について式変形すると、次のようになる。
【００４７】
【数４】
2008162380.tif 000006
【００４８】
すなわち、アクセル開度がθのときの駆動力Ｐ（θ）［Ｎ］は、駆動力理想値１２ａに記憶されているので既知であり、加速度ａ1［ｍ／ｓ2］も後述の車速センサ２０ｂから取得可能であるので、既知である。よって、アクセル開度がθのときの駆動力Ｐ（θ）［Ｎ］および加速度ａ1［ｍ／ｓ2］から、乗員、積載貨物重量、積載燃料重量を考慮した車両総重量ｍ1［ｋｇ］が算出可能となる。この算出結果が、乗員、積載貨物重量、積載燃料重量を考慮した車両総重量の推定結果である。
【００４９】
同様に、自動車１が平坦面を走行することを想定し、ブレーキ油圧がｐ[ＭＰａ]のとき、乗員、積載貨物重量、積載燃料重量を考慮した車両総重量をｍ1[ｋｇ]、このときの減速度をａ1´［ｍ／ｓ2］とすると、（３）式同様に、次の運動方程式が成立する。
【００５０】
【数５】
2008162380.tif 000007
【００５１】
（５）式をｍ1について式変形すると、次のようになる。
【００５２】
【数６】
2008162380.tif 000008
【００５３】
すなわち、ブレーキ油圧がｐのときの制動力Ｂ（ｐ）［Ｎ］は、制動力理想値１２ｂに記憶されているので既知であり、減速度ａ1´［ｍ／ｓ2］も後述の車速センサ２０ｂから取得可能であるので、既知である。よって、ブレーキ油圧がｐ[ＭＰａ]のときの制動力Ｂ（ｐ）［Ｎ］および減速度ａ1´［ｍ／ｓ2］から、乗員、積載貨物重量、積載燃料重量を考慮した車両総重量ｍ1［ｋｇ］が算出可能となる。この算出結果が、乗員、積載貨物重量、積載燃料重量を考慮した車両総重量の推定結果である。
【００５４】
急加減速評価閾値算出処理部１３ｅは、車重推定部１３ｄによって推定された車両総重量ｍ1［ｋｇ］と、車両総重量理想値ｍ0［ｋｇ］と、急加減速評価閾値理想値１２ｃから読み出した、当該時点の車速に応じた急加減速評価閾値理想値とに基づいて、当該ｍ1［ｋｇ］の場合の急加減速評価閾値を算出する。
【００５５】
ここで、車両総重量がｍ0［ｋｇ］、これに対応する加速度の閾値がａ0Th［ｍ／ｓ2］のときに自動車１に作用する力と、車両総重量がｍ1［ｋｇ］、これに対応する加速度の閾値をａ1Th［ｍ／ｓ2］としたときに自動車１に作用する力とが一致することから、次式が成立する。
【００５６】
【数７】
2008162380.tif 000009
【００５７】
（７）式を変形すると、次式のようになる。
【００５８】
【数８】
2008162380.tif 000010
【００５９】
すなわち、車両総重量がｍ1［ｋｇ］に対応する加速度の閾値ａ1Th［ｍ／ｓ2］は、（８）式から、ｍ0、ｍ1、ａ0Thから算出することができることがわかる。この算出結果が、乗員、積載貨物重量、積載燃料重量を考慮した車両総重量に基づく加速度（減速度）の閾値である。
【００６０】
なお、（８）式によると、ｍ0およびｍ1の比と、ａ0Thおよびａ1Thの比とが一致するようにａ1Thを算出することとせず、次式のように補正係数ｋ1および補正項ｋ2を考慮してａ1Thを算出することとしてもよい。
【００６１】
【数９】
2008162380.tif 000011
【００６２】
急加減速評価処理部１３ｆは、急加減速評価閾値算出処理部１３ｅによって算出された急加減速評価閾値と、加減速度算出部１３ａによって算出された自動車１の加速度または減速度の絶対値とを比較し、加速度または減速度の絶対値が急加減速評価閾値以上であるか否かを評価する。そして、評価結果を評価結果表示制御部１３ｇへ受け渡す。評価結果表示制御部１３ｇは、急加減速評価処理部１３ｆから受け渡された評価結果に対応する情報を表示部１１に表示させる。
【００６３】
艤装系制御部２０は、ブレーキ油圧センサ２０ａと、車速センサ２０ｂと、勾配検知センサ２０ｃとをさらに有する。これら以外の構成については省略している。ブレーキ油圧センサ２０ａは、制動装置の作動をコントロールするためのブレーキオイルが充填されたブレーキホース内におけるブレーキオイルの油圧を検知する。
【００６４】
車速センサ２０ｂは、自動車１の車速をリアルタイムに検知可能なセンサである。また、勾配検知センサ２０ｃは、自動車１の車体傾斜をリアルタイムに検知可能なセンサである。勾配検知センサ２０ｃは、例えば、自動車１が角度α［°］の勾配を上っているとき、勾配α［°］を検知し、自動車１が角度α［°］の勾配を下っているとき、勾配（−α）［°］を検知する。すなわち、勾配を上っているときには、正の角度を検知し、勾配を下っているときには、負の角度を検知するものである。
【００６５】
エンジン制御部３０は、自動車１に搭載されるエンジンを電子的に制御する制御装置である。そして、エンジン制御部３０は、アクセル開度センサ３０ａをさらに有する。アクセル開度センサ３０ａは、エンジンへの燃料噴射量を調節するスロットルの開度θ[°]を検知する。これら以外の構成については省略している。
【００６６】
次に、図２に示した加速度評価装置１０で実行される急加減速評価処理について説明する。図５は図２に示した加速度評価装置１０で実行される急加減速評価処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、先ず、加減速度算出部１３ａは、加減速度を検知したか否かを判定する（ステップＳ１０１）。加減速度を検知した場合は（ステップＳ１０１肯定）、ステップＳ１０２へ移り、加減速度を検知しなかった場合は（ステップＳ１０１否定）、ステップＳ１０１を繰り返す。
【００６７】
ステップＳ１０２では、加減速度算出部１３ａは、検出された加減速度が加速度であるか否かを判定する。加速度である場合（ステップＳ１０２肯定）、ステップＳ１０３へ移り、加速度でない場合（ステップＳ１０２否定）、ステップＳ１０８へ移る。
【００６８】
ステップＳ１０３では、駆動力算出部１３ｂは、駆動力を算出する。続いて、車重推定部１３ｄは、ステップＳ１０３で算出された駆動力と、当該時点での自動車１の加速度とから、乗員、積載貨物重量、積載燃料重量を含む車両総重量を推定する（ステップＳ１０４）。続いて、急加減速評価閾値算出処理部１３ｅは、ステップＳ１０４で推定された車両総重量と、車両総重量の理想値と、急加減速評価閾値理想値とに基づいて、急加減速評価閾値を算出する（ステップＳ１０５）。
【００６９】
続いて、急加減速評価処理部１３ｆは、ステップＳ１０１で検知された加速度は、ステップＳ１０５で算出された閾値以上か否かを判定する（ステップＳ１０６）。ステップＳ１０１で検知された加速度が、ステップＳ１０５で算出された閾値以上である場合（ステップＳ１０６肯定）、評価結果表示制御部１３ｇは、表示部１１に表示することによって急加速を報知する（ステップＳ１０７）。ステップＳ１０１で検知された加速度が、ステップＳ１０５で算出された閾値以上でない場合（ステップＳ１０６否定）、急加減速評価処理は終了する。
【００７０】
なお、図６−１は、ステップＳ１０７の報知の表示画面例を示す。なお、報知は、表示画面への表示に限らず、音声による報知やランプ・インジケータ類の点等・点滅による報知であってもよい。
【００７１】
一方、ステップＳ１０８では、制動力算出部１３ｃは、制動力を算出する。続いて、車重推定部１３ｄは、ステップＳ１０８で算出された制動力と、当該時点での自動車１の減速度とから、乗員、積載貨物重量、積載燃料重量を含む車両総重量を推定する（ステップＳ１０９）。続いて、急加減速評価閾値算出処理部１３ｅは、ステップＳ１０９で推定された車両総重量と、車両総重量の理想値と、急加減速評価閾値理想値とに基づいて、急加減速評価閾値を算出する（ステップＳ１１０）。
【００７２】
続いて、急加減速評価処理部１３ｆは、ステップＳ１１０で検知された減速度は、ステップＳ１１０で算出された閾値以上か否かを判定する（ステップＳ１１１）。ステップＳ１０１で検知された減速度の絶対値が、ステップＳ１１０で算出された閾値以上である場合（ステップＳ１１１肯定）、評価結果表示制御部１３ｇは、表示部１１に表示することによって急減速を報知する（ステップＳ１１２）。ステップＳ１０１で検知された減速度が、ステップＳ１１０で算出された閾値以上でない場合（ステップＳ１１１否定）、急加減速評価処理は終了する。
【００７３】
なお、図６−２は、ステップＳ１１２の報知の表示画面例を示す。なお、報知は、表示画面への表示に限らず、音声による報知やランプ・インジケータ類の点等・点滅による報知であってもよい。
【００７４】
また、急加速または急減速の表示は、所定の走行距離における急加速または急減速の回数をそれぞれ記憶しておき、これらの回数を所定のタイミング（例えば、イグニションキーをオンまたはオフしたとき）で表示してもよい。
【００７５】
また、表示は、１トリップ走行距離（イグニションキーをオンしたときから次にオフしたときまで）における急加速または急減速して走行した走行距離の比率であってもよい。また、１トリップ走行距離において急加速または急減速して走行した走行距離の合計、急加速または急減速によって無駄に消費された燃料量の合計、加速または急減速を抑制することによって節約された燃料量の合計を表示することとしてもよい。
【００７６】
また、１トリップ走行距離の全ての加速または減速における急加速または急減速によって走行した走行距離のそれぞれの比率を表示することとしてもよい。
【００７７】
以上は、自動車１が水平面を走行する場合を想定しているが、登坂時には、自動車１の進行方向とは逆の方向に、また降坂時には、自動車１の進行方向と同じ方向に、重力による力が作用する。このために、水平面を走行する場合に比べて、車重推定部１３ｄによって推定される車両総重量が異なってくる。
【００７８】
図７−１は、傾斜α［°］の斜面を登坂する場合に自動車１に作用する力を説明するための説明図である。このときの自動車１の車両総重量をｍ1［ｋｇ］、加速度をａ1［ｍ／ｓ2］とすると、重力加速度ｇ［ｍ／ｓ2］により自動車１に作用する力ｍ1ｇ［Ｎ］の斜面成分は、ｍ1ｇ・ｓｉｎα［Ｎ］である。ｍ1ｇ・ｓｉｎα［Ｎ］は、自動車１の加速による力ｍ1ａ1［Ｎ］とは反対の方向に作用する。よって、（３）式は次のようになる。
【００７９】
【数１０】
2008162380.tif 000012
【００８０】
（３´）式から、ｍ1が次式で算出されることとなる。
【００８１】
【数１１】
2008162380.tif 000013
【００８２】
（４´）式によるｍ1の算出結果が、乗員、積載貨物重量、積載燃料重量および勾配を考慮した、駆動力Ｐ（θ）に基づく車両総重量の推定結果である。この推定結果を使用して算出した加減速度の閾値によって当該加減速度を評価し、該閾値以上となった場合に報知することによって、過剰な加速あるいは急加速、または過剰な減速あるいは急減速を抑制させることが可能となり、燃料消費を抑え、有害物質の排出を削減することが可能となる。また、過剰な加速あるいは急加速、または過剰な減速あるいは急減速を抑制させることによって、安全運転を行わせることが可能となる。
【００８３】
なお、（４）式は、（４´）式において、傾斜α＝０［°］とした場合である。
【００８４】
また、図７−２は、傾斜α［°］の斜面を降坂する場合に自動車１に作用する力を説明するための説明図である。このときの自動車１の車両総重量をｍ1［ｋｇ］、加速度をａ1［ｍ／ｓ2］とすると、重力加速度ｇ［ｍ／ｓ2］により自動車１に作用する力ｍ1ｇ［Ｎ］の斜面成分は、降坂であるので傾斜を（―α）［°］とすると、ｍ1ｇ・ｓｉｎ（−α）［Ｎ］である。（４´）式のαに（−α）を代入すると、次式のようになる。
【００８５】
【数１２】
2008162380.tif 000014
【００８６】
この（４´´）式によると、“ｍ1ｇ・ｓｉｎα”の符号がプラスであることから、重力加速度ｇ［ｍ／ｓ2］により自動車１に作用する力ｍ1ｇ［Ｎ］の斜面成分は、自動車１の加速による力ｍ1ａ1［Ｎ］と同じ方向に作用することを示している。よって、降坂時も、（３´）式および（４´）式は同様に成立することがわかる。
【００８７】
なお、制動時も駆動時と同様である。すなわち、制動力をＢ（ｐ）[Ｎ]、乗員、積載貨物重量、積載燃料重量を考慮した車両総重量をｍ1[ｋｇ]、加速度をａ1´［ｍ／ｓ2］、勾配をα［°］とすると、（６）式は次のようになる。
【００８８】
【数１３】
2008162380.tif 000015
【００８９】
（６´）式によるｍ1の算出結果が、乗員、積載貨物重量、積載燃料重量および勾配を考慮した、制動力Ｂ（ｐ）に基づく車両総重量の推定結果である。この推定結果を使用して算出した加減速度の閾値によって当該加減速度を評価し、該閾値以上となった場合に報知することによって、過剰な加速あるいは急加速、または過剰な減速あるいは急減速を抑制させることが可能となり、燃料消費を抑え、有害物質の排出を削減することが可能となる。また、過剰な加速あるいは急加速、または過剰な減速あるいは急減速を抑制させることによって、安全運転を行わせることが可能となる。
【００９０】
なお、（６）式は、（６´）式において、傾斜α＝０［°］とした場合である。
【００９１】
上記実施例では、乗員、積載貨物重量、積載燃料重量および勾配を考慮して、駆動力Ｐ（θ）または制動力Ｂ（ｐ）に基づいて車両総重量を推定することとした。これは、乗員の人数の多寡が車両総重量に与える影響が大きいためである。乗車定員の多い自動車であれば、乗員の人数の多寡が車両総重量に与える影響が特に大きい。
【００９２】
また、貨物車など積載可能貨物重量が大きい自動車であれば、貨物の重量の多寡が車両総重量に与える影響が大きい。また、燃料タンクの容量が大きい自動車であれば、積載燃料重量の多寡が車両総重量に与える影響が大きい。これらの要因で車両総重量が大きく変動すると、自動車の加速または減速に必要なエネルギーの変動も大きい。
【００９３】
また、自動車が走行する勾配が自動車の走行に与える負荷の影響も大きく、登坂する場合はより多くの消費エネルギーが多くなり、逆に、降坂する場合は、消費エネルギーが少なくなる。
【００９４】
本発明は、これらの自動車の走行に必要なエネルギー量に影響する各種要因を勘案して決め細やかに加速および減速の制限値を算出し、この算出された制限値以上となった（または超えた）場合に運転者に報知することによって、自動車の消費エネルギー（消費燃料）を抑制し、燃料消費に伴う有害物質の排出量を削減することが可能となる。
【００９５】
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は、これに限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した技術的思想の範囲内で、更に種々の異なる実施例で実施されてもよいものである。また、実施例に記載した効果は、これに限定されるものではない。
【００９６】
以上の実施例では、説明を容易にするために、変速機のギアシフトを考慮していない。しかし、駆動力理想値１２ａおよび制動力理想値１２ｂを、ギアシフト位置毎に求めておいて、加減速度算出部１３ａによって加減速度が検知されたときのギアシフト位置を検知し、この検知されたギアシフト位置に対応する駆動力理想値１２ａまたは制動力理想値１２ｂに基づいて車両総重量を推定することとしてもよい。
【００９７】
上記実施例では、車両総重量を車両の駆動力（または制動力）と加速度とに基づいて推定しているが、各種センサにより自動車の乗員、積載貨物、積載燃料を検知または計測し、車両総重量理想値を加算したものを車両総重量としてもよい。この場合、各種センサの検知または計測タイミングは、自動車の乗員、積載貨物に対しては発進時、積載燃料に対しては燃料消費ごと、走行中一定期間ごとまたは発進時ごととしてもよい。
【００９８】
上記実施例では、加減速度検知を契機に推定した車両総重量に基づいて加速度または減速度の閾値を算出することとした。この加速度または減速度の閾値の算出のために使用する車両総重量は、閾値算出時点までの一定時間に推定された車両総重量の平均を採用することとしてもよい。この一定期間に推定された車両総重量の平均の期間を変化させ、車両総重量の学習値として採用することとしてもよい。そして、この車両総重量の平均を使用して、加速度または減速度の閾値を算出することとしてもよい。
【００９９】
また、走行開始後一定時間にわたって推定された車両総重量の平均を算出し、これより後は、閾値算出時点で新たに推定された車両総重量が該平均から乖離する（所定範囲を超える）場合は新たな推定値を破棄し、該平均から乖離しない（所定範囲内に収まる）場合は、新たな推定値を含めて推定値の平均を改めて算出するようにしてもよい。そして、新たに算出された車両総重量の推定値の平均を使用して、加速度または減速度の閾値を算出することとしてもよい。
【０１００】
上記実施例では、自動車１が勾配検知センサ２０ｃを備えることとしているが、これに限らず、勾配検知センサ２０ｃを備えない構成であってもよい。この場合、走行開始後一定時間にわたって推定された車両総重量の平均を算出し、これより後に、閾値算出時点で新たに推定された車両総重量が該平均から乖離する（所定範囲を超える）場合が所定時間連続するときに、勾配を認識することとしてもよい。
【０１０１】
この場合に認識される勾配の角度は、該平均から乖離する車両総重量の平均の、走行開始後一定時間にわたって推定された車両総重量の平均に対する比率に基づいて算出する。該比率と、勾配の角度との関係は、あらかじめ理論的に算出して記憶しておく、あるいは実験などにより経験的に算出して記憶しておいたものを使用することとしてもよい。
【０１０２】
なお、車両総重量の平均を算出する対象期間は、エンジン始動からエンジン停止まで、一の走行の開始から該走行の終了まで、もしくはリセット操作がされてから次にリセット操作がされるまでのいずれの期間であってもよい。
【０１０３】
上記実施例では、アクセル開度θ［°］によって決まる駆動力Ｐ（θ）[Ｎ]およびブレーキ油圧ｐ［ＭＰａ］によって決まる制動力Ｂ（ｐ）[Ｎ]の理想値を、経験的に求めるとした。しかし、これに限らず、駆動力Ｐ（θ）[Ｎ]は、エンジンへの燃料噴射量を調節するアクセル開度θ[°]に依存して決まるエンジンの出力トルク[Ｎ・ｍ]、トランスミッションのギア比に応じた係数およびエンジンから車輪へのトルクの伝達効率を掛け、これを車輪の有効直径で割って理論的に算出可能であるため、この理論値を採用してもよい。また、制動力Ｂ（ｐ）[Ｎ]は、ブレーキ油圧ｐ[ＭＰａ]に依存して決まるブレーキディスクまたはブレーキドラムにかかる摩擦力［Ｎ］に基づいて理論的に算出可能であるため、この理論値を採用してもよい。
【０１０４】
上記実施例では、急加減速と判定するための閾値を、加減速度で表すこととした。すなわち、加減速度に基づいて急加減速か否かを判定することとした。しかし、これに限らず、（３）、（３´）などに示すように、加速度は、アクセル開度θ［°］に依存するので、閾値をアクセル開度θ［°］で表すこととしてもよい。すなわち、アクセル開度θ［°］に基づいて急加速か否かを判定することとしてもよい。
【０１０５】
また、（５）などに示すように、減速度は、ブレーキ油圧ｐ［ＭＰａ］に依存するので、閾値をブレーキ油圧ｐ［ＭＰａ］で表すこととしてもよい。すなわち、ブレーキ油圧ｐ［ＭＰａ］に基づいて急減速か否かを判定することとしてもよい。
【０１０６】
上記実施例において各種数値・指標の算出、推定のために示した各数式は、算出・推定手法の一例を示したに過ぎず、本発明の目的を達成するために、他の数式を使用することも可能である。
【０１０７】
上記実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記実施例で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報、各種のデータやパラメータの単位については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【０１０８】
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示のように構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。
【０１０９】
さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵ（Central Processing Unit）（またはＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）などのマイクロ・コンピュータ）および当該ＣＰＵ（またはＭＰＵ、ＭＣＵなどのマイクロ・コンピュータ）にて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明は、自動車の燃料消費量を抑制することを支援したい場合に有用であり、特に、加速時または登坂時、もしくは減速時または降坂時に、走行面の傾斜や車両総重量を考慮して、燃料消費量を抑制することを支援したい場合に効果的である。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の概要を説明するための説明図である。
【図２】実施例にかかる車載ネットワークおよび加速度評価装置の構成を示す機能ブロック図である。
【図３−１】アクセル開度と駆動力との関係を示す図である。
【図３−２】ブレーキ油圧と制動力との関係を示す図である。
【図４】急加減速評価閾値の理想値を示す図である。
【図５】急加減速評価処理手順を示すフローチャートである。
【図６−１】急加速を報知する報知画面例を示す図である。
【図６−２】急減速を報知する報知画面例を示す図である。
【図７−１】登坂時に自動車に作用する力を説明するための説明図である。
【図７−２】降坂時に自動車に作用する力を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１    自動車
１０    加速度評価装置
１１    表示部
１２    記憶部
１２ａ    駆動力理想値
１２ｂ    制動力理想値
１２ｃ    急加減速評価閾値理想値
１３    制御部
１３ａ    加減速度算出部
１３ｂ    駆動力算出部
１３ｃ    制動力算出部
１３ｄ    車重推定部
１３ｅ    急加減速評価閾値算出処理部
１３ｆ    急加減速評価処理部
１３ｇ    評価結果表示制御部
２０    艤装系制御部
２０ａ    ブレーキ油圧センサ
２０ｂ    車速センサ
２０ｃ    勾配検知センサ
３０    エンジン制御部
３０ａ    アクセル開度センサ
【図１】
2008162380.tif 000016
【図２】
2008162380.tif 000017
【図３−１】
2008162380.tif 000018
【図３−２】
2008162380.tif 000019
【図４】
2008162380.tif 000020
【図５】
2008162380.tif 000021
【図６−１】
2008162380.tif 000022
【図６−２】
2008162380.tif 000023
【図７−１】
2008162380.tif 000024
【図７−２】
2008162380.tif 000025