(57)【要約】【課題】勾配状況を考慮して燃料消費が最も少ないエコルートの案内を行ない、最適なエコドライブを実現可能にする。【解決手段】燃料消費評価値演算処理部２の演算により、勾配の上り下りと実際の燃費の相関値であって、実情に即するように下りの燃費を上りの燃費より高くしたものを、上り下りの各勾配区間と距離の積の演算に加え、自車１の走行予定路（エコルートの候補ルート）の燃料消費評価値を、勾配の上り下りに対する燃費の実情に即して精度よく算出して推定し、燃料消費が最も少ないエコルートの案内を可能にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行予定路の各勾配区間の勾配指標値および距離の積の和から燃料消費評価値を算出して推定する燃料消費評価装置であって、
上り下りの勾配に対する燃費傾向を示す勾配と燃費の相関値を前記積の演算の加えて前記燃料消費評価値を算出する燃料消費推定手段を備え、
下りの前記相関値を上りの前記相関値より大きくすることを特徴とする燃料消費評価装置。
【請求項２】
請求項１に記載の燃料消費評価装置において、
前記燃料消費推定手段は、下りの勾配区間の前記勾配指標値と前記距離との積に、下りの前記相関値／上りの前記相関値の絶対値の係数を乗算することを特徴とする燃料消費評価装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自車の走行ルートの燃料消費を評価する燃料消費評価装置に関し、詳しくは勾配状況を考慮して燃料消費が最も少ないエコルートの案内が行え、最適なエコドライブを実現可能な燃料消費評価装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のカーナビゲーション装置は、ドライバが指定した出発地点から到着地点に至る走行ルートを画面表示して案内する。そして、エコドライブの観点からは、燃料消費が少ないエコルートを探索して案内することが望まれ、多くの場合、走行距離が短いルートを燃料消費が少ないエコルートとして探索して案内している。
【０００３】
しかしながら、より好ましいエコドライブを実現するには、走行距離だけでなく勾配も考慮する必要がある。
【０００４】
そこで、走行ルートを複数の区間に細分化し、走行ルートの各区間について、各区間の勾配毎に推奨される最高燃費走行速度を案内することが提案されている（例えば、特許文献１（要約書、段落［０００７］−［０００９］、［００１６］−［００４６］、図１、図２、図５等）参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２５７９６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の車載カーナビゲーション装置の場合、走行ルートの探索には勾配状況が考慮されず、探索された走行ルートの区間毎に、算出された平均勾配に基づいて勾配毎の最高燃費走行速度を求めて案内する構成であるので、走行ルートの勾配状況によっては最適なエコドライブを実現できない。
【０００７】
すなわち、上り勾配ではアクセルが踏み続けられて燃料消費が多いアクセルオンの状態に維持され続けるのに対して、下り勾配ではアクセルが踏まれず、燃料スロットルがオフして一定エンジン回転以上でフューエルカットが働くアクセルオフの状態に維持される。そのため、勾配の上り下りがある区間に対して、単純に区間毎の平均勾配に基づき、その区間を平均勾配に応じたアクセルオンの状態で走行し続けるとした場合の燃料消費と、その区間の上り勾配だけアクセルオンの状態で走行して下り勾配ではアクセルオフで走行する実際の燃料消費とにはずれがある。
【０００８】
より具体的に説明すると、図７の（ａ）、（ｂ）に示すように車両Ｃａｒが地点ｐ１から地点ｐ２に走行する場合でも、（ａ）の走行ルート（上りＬαと下りＬβのルート）のように最初に急な上り勾配が少しあって残りは下り勾配になる場合と、（ｂ）の走ルート（上りＬγと下りＬδのルート）のようにように急ではないが上り勾配が長く続く場合とでは、平均勾配が同じであっても、（ａ）の方が（ｂ）より燃料消費が少なくなることが、種々の試験走行等から判明した。そのため、上記したように走行ルートの平均勾配に基づいて勾配毎の最高燃費走行速度を案内するだけでは、エコルートとしての信頼性に乏しく、最適なエコドライブを実現できない。なお、実際の交通状況下においては、上り勾配では渋滞が生じ易く、下り勾配では渋滞が殆ど生じないことから、これらの渋滞状況の上り下りの差も燃料消費に影響し、最適なエコドライブが一層実現困難である。
【０００９】
本発明は、勾配状況を考慮して燃料消費が最も少ないエコルートの案内が行え、最適なエコドライブを実現可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した目的を達成するために、本発明の燃料消費評価装置は、車両の走行予定路の各勾配区間の勾配指標値および距離の積の和から燃料消費評価値を算出して推定する燃料消費評価装置であって、上り下りの勾配に対する燃費傾向を示す勾配と燃費の相関値を前記積の演算に加えて前記燃料消費評価値を算出する燃料消費推定手段を備え、下りの前記相関値を上りの前記相関値より大きくすることを特徴としている（請求項１）。
【００１１】
そして、前記燃料消費推定手段は、下りの勾配区間の前記勾配指標値と前記距離との積に、下りの前記相関値／上りの前記相関値の絶対値の係数を乗算することが好ましい（請求項２）。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明の場合、車両の走行予定路（エコルートの候補ルート）を上り下りの各勾配区間に区切り、各勾配区間の勾配指標値（例えば、勾配の上り下りを正負で区別し、勾配の程度を数値で表した指標値）および距離の積の和から燃料消費評価値を算出して推定する際、燃料消費推定手段により、勾配の上り下りと実際の燃費の相関値であって、実情に即するように下りの燃費を上りの燃費より高くしたものを前記積の演算に加えて燃料消費評価値が算出される。
【００１３】
この場合、勾配の上り下りに対する燃費の実情に即して走行予定路の燃料消費評価値を算出して推定することができ、勾配状況を考慮したより精度の高い燃料消費評価値の推定に基づき、確実に、燃料消費が最も少ない走行予定路をエコルートに選んで案内することができ、最適なエコドライブが実現可能になる。
【００１４】
請求項２の発明の場合、燃料消費推定手段により、下りの勾配区間の勾配指標値と距離との各積に下りの相関値／上りの相関値の絶対値の係数を乗算することにより、請求項１の相関値を加えた演算を実現することができ、下りの勾配区間についてのみ前記係数の乗算を追加する簡単な演算でより精度の高い燃費評価値に基づくエコルー卜案内を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態の燃料消費評価装置のブロック図である。
【図２】走行予定路の説明図であり、（ａ）は上方から俯瞰した図、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は各走行予定路それぞれの勾配状態を示す図である。
【図３】試験ルートの説明図である。
【図４】図３の試験ルートの上りの勾配と燃費との関係を示す図である。
【図５】図３の試験ルートの下りの勾配と燃費との関係を示す図である。
【図６】図１の処理手順のフローチャートである。
【図７】上り勾配と下り勾配の配分が異なる走行ルート例の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
つぎに、本発明をより詳細に説明するため、一実施形態について、図１〜図６を参照して詳述する。
【００１７】
図１は本実施形態の燃料消費評価装置を示し、自車１に搭載された燃料消費評価装置は、車内ネットワーク（ＣＡＮ）の通信機能を有するカーナビゲーション装置により形成される。このカーナビゲーション装置は、概略、ＣＰＵ、メモリ等で形成された燃料消費評価値演算処理部２に、ＧＰＳ受信部３、車内ネットワーク４を構成するＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）の通信部５、地図情報のＣＤ、ＤＶＤを読み出す地図情報部６、操作部７を接続し、燃料消費評価値演算処理部２にエコルート決定部８を接続し、エコルート決定部８により決定したエコルートを画面表示する液晶表示パネル等の表示部９を備えて形成される。
【００１８】
燃料消費評価値演算処理部２は、本発明の燃料消費推定手段を形成し、後述するように、自車１の走行予定路（エコルートの候補ルートであり、以下、走行ルートという）の各勾配区間の勾配指標値および距離の積の和から燃料消費評価値を算出して推定する際、上り下りの勾配に対する燃費傾向を示す勾配と燃費の相関値を前記積の演算の加えて燃料消費評価値を算出する。具体的には、下りの勾配区間の勾配指標値と距離との積に、下りの相関値／上りの相関値の絶対値の係数を乗算して走行ルートの燃料消費評価値を算出する。
【００１９】
ＧＰＳ受信部３は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）の位置情報を受信する。
【００２０】
通信部５は車内ネットワーク３を介して自車１の速度センサ、アクセル開度センサ、舵角センサ等の各種のセンサ（図示せず）やエンジン制御ユニット等の各種の制御ユニット（ＥＣＵ）と情報をやり取りする。
【００２１】
地図情報部６はＣＤ、ＤＶＤに例えばカーナビ用のＫｉｗｉ地図ディスクフォーマットで書き込まれた各地の地図情報を、燃料消費評価値演算処理部２の制御で読み出す。なお、地図情報は例えば国土地理院の５０ｍメッシュの高度データを含む地図情報である。
【００２２】
操作部７はドライバ等が表示部９の表示地図を見ながら出発地点や到着地点を指定したりするタッチパネル等で形成される。
【００２３】
エコルート決定部８は、燃料消費評価値演算処理部２が燃料消費評価値を推定した複数の走行ルートから、最も燃料消費評価値の小さい走行ルートを選んでエコルートに決定し、決定したエコルートを推奨ルートとして表示部９の表示地図上に案内表示する。
【００２４】
表示部７は、表示モードの選択等にしたがって表示内容が切り替わり、通常は、ＧＰＳ受信部３の位置情報に基づいて地図情報部６から読み出した現在地の地図を表示し、ルート検索の指定等に基づいて前記したエコルートの案内表示等を行なう。
【００２５】
つぎに、燃料消費評価値演算処理部２の燃料消費評価値の推定処理について説明する。
【００２６】
例えば図２（ａ）に示す出発地点Ａ、到着地点Ｂが指定されると（実際には、出発地点Ａは現在の地点とされて省略され、到着地点Ｂだけが指定されることが多い）、燃料消費評価値演算処理部２は、地図情報部６の地図情報に基づき、出発地点Ａと到着地点Ｂの間の複数の走行ルート、例えば３ルートＲ１、Ｒ２、Ｒ３を検索する。ルートＲ１は出発地点Ａから途中の地点ｐａまでが上りの区間ＬＡａ、地点ｐａから到着地点Ｂまでが下りの区間ＬａＢである（図２（ｂ））。ルートＲ２は出発地点Ａから途中の地点ｐｂまでが上りの区間ＬＡｂ、地点ｐｂから到着地点Ｂまでが下りの区間ＬｂＢである（図２（ｃ））。ルートＲ３は出発地点Ａから途中の地点ｐｃまでが上りの区間ＬＡｃ、地点ｐｃから到着地点Ｂまでが下りの区間ＬｃＢである（図２（ｄ））。
【００２７】
そして、燃料消費評価値演算処理部２は高度情報から各ルートＲ１、Ｒ２、Ｒ３それぞれの上りの勾配区間ＬＡａ、ＬＡｂ、ＬＡｃおよび、下りの勾配区間ＬａＢ、ＬｂＢ、ＬｃＢ（距離）を認識するとともに、それらの勾配区間ＬＡａ、ＬＡｂ、ＬＡｃ、ＬａＢ、ＬｂＢ、ＬｃＢの勾配の大きさも認識する。
【００２８】
つぎに、燃料消費評価値演算処理部２は、上り下りそれぞれの勾配につき、例えば、燃料を消費する上り勾配を正、フューエルカットが働く下り勾配を負とし、かつ、それぞれの勾配の程度を４段階に区切って小さい方から１〜４の数値で評価し、勾配指標値を求める。この勾配指標値によれば、各勾配区間の燃料消費の傾向が４段階評価で示される。
【００２９】
そして、各ルートＲ１〜Ｒ３の燃料消費評価値は、簡単には、各勾配区間ＬＡａ、ＬＡｂ、ＬＡｃ、ＬａＢ、ＬｂＢ、ＬｃＢの勾配指標値および距離の積の和から算出して推定できる。
【００３０】
すなわち、走行ルートＲ１については、３・ＬＡａ＋（−１）・ＬａＢ、走行ルートＲ２については、２・ＬＡｂ＋（−２）・ＬｂＢ、走行ルートＲ３については、１・ＬＡｃ＋（−３）・ＬｃＢを、燃料消費評価値として推定できる。
【００３１】
しかしながら、実際には同じ４段階評価であっても、種々の試験走行等から、燃費と勾配の関係は、上りの勾配より下りの勾配の方がきつい（勾配に対する燃費の変化が大きく相関が高い）ことが判明した。
【００３２】
図３は試験走行を行った走行経路（試験ルート）を示し、同図のａ地点（出発地点）とそれより高いｋ地点（目的地点）の間をルートを変えて往復し、ルート１（a−ｂ−c−ｄ−ｅ−ｆ−ｇ−ｈ−ｉ−ｋの９区間（１９．０ｋｍ））の上り（ａからｋ）、下り（ｋからａ）、ルート２（ａ−ｐ−ｏ−ｎ−ｍ−ｌ−ｋの６区間（１５．７ｋｍ））の上り（ａからｋ）、下り（ｋからａ）の４パターンで走行し、各アルファベット表記区間（リンク）の燃費を測定した。なお、自車１として使用した車両は、出願人の販売に係る軽自動車であり、４名乗車状態にて測定を行った。また、早朝の交通量が少ない状況下で計測を行ない、極力渋滞の影響を受けないよう工夫した。そして、アルファベット表記の各地点は信号機の信号にしたがって停止した地点（ノード）であり、各区間は停止せず走行した。ａ地点の標高は２１ｍ、ｋ地点の標高は３９０ｍであり、標高差は３６９ｍである。そのため、ルート１、２とも、ａ地点からｋ地点に向かうパターンは上りであり、逆にｋ地点からａ地点に向かうパターンは下りである。
【００３３】
つぎの表１、表２の表は、ルート１、２の各区間（Ｓｅｃ）での距離（Ｄｉｓｔ）、道路勾配（Ｓｌｏｐｅ）、上り車速（Ｕｐ  ｓｐｅｅｄ）、そのときの燃費（Ｕｐ  ｍｉｌｅａｇｅ）、下り車速（Ｄｏｗｎ  ｓｐｅｅｄ）、そのときの燃費（Ｄｏｗｎ  ｍｉｌｅａｇｅ）を示す。なお、燃費の表示は、最も燃費の値が低かったｉ〜ｋ区間の上り燃費を１．００として、それとの比率で示す。ルート１に要した時間は、上りが３８分４１秒、下りが３７分３９秒、ルート２に要した時間は、上りが４１分２２秒、下りが４３分０６秒であった。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
【表２】
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【００３６】
図４、図５は、表１、表２の表に基づいて上り、下りそれぞれの道路勾配と燃費の関係を回帰分析の直線で示す。それぞれのドットが区間毎の実測値であり、これらの図から区間毎の道路勾配と燃費は相関関係のあることがわかる。なお、上り坂での相関値は０．４２、下り坂での相関値は０、７５となり、下り坂の勾配が燃費と相関関係が強くなっている。なお、上りの方が渋滞が生じ易く、その点でも燃費が下りより低くなる。
【００３７】
そして、燃費傾向を示す勾配と燃費の相関値を「勾配／燃費」とすると、同じ評価段階であっても上りの勾配区間と下りの勾配区間とでは相関値の大きさ（絶対値）が異なり、下りの勾配区間が長くなる程燃料消費が少なくなる。
【００３８】
すなわち、上りの勾配区間について、｜勾配／燃費｜＝α、下りの勾配区間について、｜勾配／燃費｜＝βとすると、図４、図５からも明らかなようにα＜βであり、下りの勾配区間の勾配に対する燃費の影響が大きく、下りの勾配区間が長くなる程、実際の燃料消費は少なくなる。
【００３９】
そして、下りの相関値β／上りの相関値αの絶対値の係数をγ（β／α＝γ）として、各ルートＲ１〜Ｒ３の燃料消費評価値の下りの勾配区間の勾配指標値と距離との積にγを乗算し、相関値α、βを前記積の演算に加えると、各ルートＲ１〜Ｒ３の燃料消費評価値を一層精度よく算出して推定できる。
【００４０】
そこで、燃料消費評価値演算処理部２は、走行ルートＲ１については、３・ＬＡａ＋γ・（−１）・ＬａＢ、走行ルートＲ２については、２・ＬＡｂ＋γ・（−２）・ＬｂＢ、走行ルートＲ３については、１・ＬＡｃ＋γ・（−３）・ＬｃＢを、それぞれの燃料消費評価値として演算して推定する。なお、係数γについては、例えば燃料消費評価値演算処理部２が実際に走行学習してマップデータとして蓄積保持してもよく、また、外部装置から受信する等して獲得してもよい。
【００４１】
このようにすることで、燃料消費評価値演算処理部２は、走行ルートＲ１〜Ｒ３について、勾配状況を考慮したより精度の高い燃料消費評価値の推定を行なうことができる。
【００４２】
そして、燃料消費評価値演算処理部２の推定結果がエコルート決定部８に送られ、エコルート決定部８は燃料消費評価値が最小の走行ルートをエコルートに決定し、決定したエコルートを表示部９に表示してドライバに案内する。
【００４３】
図６は上記の一連の処理手順を示し、地点指定により少なくとも到着地点Ｂが指定されると、地点Ａ、Ｂ間の走行ルートが検索される（ステップＳ１）。つぎに、検索された各走行ルートの燃料消費評価値が演算されて推定され（ステップＳ２）、燃料消費評価値が最小の走行ルートがエコルートに決定され（ステップＳ３）、決定されたエコルートが案内表示される（ステップＳ４）。
【００４４】
そして、この走行ルートの検索からエコルートの案内表示までの処理が、到着地点Ｂに達するまで繰り返し行なわれることにより、途中で走行ルートを変更しても、時々刻々に、最適なエコルートが検索されて案内される。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態の場合、燃料消費評価値演算処理部２の係数γを用いた演算により、勾配の上り下りに対する燃費の実情に即して走行ルートＲ１〜Ｒ３の燃料消費評価値を算出して精度よく推定することができ、その推定結果に基づき、エコルート決定部８により、勾配状況を考慮した精度の高い燃料消費評価値の推定に基づいて、確実に、燃料消費が最も少ない走行ルートをエコルートに選んで案内することができ、最適なエコドライブを実現できる。
【００４６】
また、係数γを下りの勾配区間についてのみ乗算すればよいので、燃料消費評価値演算処理部２の演算が簡単で複雑になることがない。
【００４７】
そして、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行なうことが可能であり、例えば、検索される走行ルートＲ１〜Ｒ３において、上り、下りの勾配区間がそれぞれ複数区間あってもよく、検索される走行ルートが２ルートあるいは４ルート以上であってもよいのは勿論である。
【００４８】
つぎに、本発明の各手段の構成は前記実施形態の構成に限るものではなく、カーナビゲーション装置を利用しなくてもよい。また、車内通信はＣＡＮに限るものではない。
【００４９】
そして、本発明は、種々の車両に搭載する燃料消費評価装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１    自車
２    燃料消費評価値演算処理部
８    エコルート決定部
９    表示部
【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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