JP2002362185A - 車両運転状態評価システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 運転者の運転技術の改善を促し、運転操作の
改善により燃費を向上させる。 【解決手段】 この評価システムにおいては、燃費を悪
化させる運転が行われたことが検出され、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の燃料消費量とがそれぞれ演
算される。そして、実際に消費された燃料量からその燃
費を悪化させる運転が行われずに走行したとした場合の
燃料消費量を減じてそ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の量が演算され、演算された過剰
燃料消費量が表示部４に表示される。

Description

【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（１
４．９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、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
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
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、前記燃費を悪化させる
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、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、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、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、
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。

【００２８】第１６の発明は、第１から第１５の発明に
おいて、燃費を悪化させる運転が行われたことが検出さ
れた場合に運転者に警告を発する手段を備えたことを特
徴とするものである。

【００２９】第１７の発明は、第１から第１６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１８の発明は、第１7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１９の発明は、第１から第１８の発明に
おいて、前記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２０の発明は、第１９の発明における記
録された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、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。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。

【００３４】このような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、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１
２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）。

【００４１】さらに、上記燃費を悪化させる運転が行な
われた場合に運転者に対して警告を発するようにすれば
運転者に燃費を悪化させる運転をさらに直接的に認識さ
せることができる（第１６の発明）。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。

【００４２】また、演算された過剰燃料消費量や燃費を
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１７、第１９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１８、第２０
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】 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、i
f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R
r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】 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】 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】 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】 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】 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】 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】 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】 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】 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】 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Ｓ
１２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】 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Ｓ
８、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】 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】 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】 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（１
６）、

【０１０７】

【数１６】 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】 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】 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】 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】 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】 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】 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】 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（２
４）、

【０１１７】

【数２４】 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】 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】 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Ｃ
₁→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、Ｓ１
３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、４
０％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

フロントページの続き (72)発明者 羽室 貴生 長野県長野市丹波島一丁目１番12号 ミヤ マ株式会社内 (72)発明者 長原 秀貴 長野県長野市丹波島一丁目１番12号 ミヤ マ株式会社内 Ｆターム(参考） 3D041 AA26 AA51 AB01 AC01 AC16 AC24 AD02 AD07 AD10 AD14 AD31 AE32 AE45 AF01 3D044 AA17 AA21 AA35 AB01 AC03 AC07 AC15 AC22 AC28 AD17 AE19 AE21 BA20 BA27 BB01 BD01 3G093 BA19 BA24 CB01 CB06 CB07 DA00 DA08 DB05 DB14 FA11

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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。
2. 【請求項２】前記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。
3. 【請求項３】前記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。
4. 【請求項４】前記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。
5. 【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。
6. 【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。
7. 【請求項７】前記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。
8. 【請求項８】前記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。
9. 【請求項９】前記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。
10. 【請求項１０】前記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。
11. 【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。
12. 【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。
13. 【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。
14. 【請求項１４】前記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。
15. 【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。
16. 【請求項１６】燃費を悪化させる運転が行われたことが
    検出された場合に運転者に警告を発する手段を備えたこ
    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。
17. 【請求項１７】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１６のいずれか
    一つに記載の運転状態評価システム。
18. 【請求項１８】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１７に記
    載の運転状態評価システム。
19. 【請求項１９】前記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１
    ８のいずれか一つに記載の運転状態評価システム。
20. 【請求項２０】前記記録された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、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１９に記載の運転状態評価システム。