JP2011126341A - 車両用情報提示装置 - Google Patents

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太一 岸田
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Abstract

【課題】車両の運転中にドライバが運転操作の良し悪しを即座に認識することができ、省燃費運転の学習効果を高めて運転スキルの向上を促進する。
【解決手段】車両の運転開始時、スタートアップアシスト部2から運転操作以外で効果のある省燃費情報をドライバに提示し、走行中はリアルタイムアシスト部3によりドライバの運転操作を評価して評価結果をリアルタイムに提示する。そして、信号待ち等の車両停止時、区間評価部4により省燃費運転の観点から評価した結果をドライバに提示する。これにより、車両の運転中にドライバが運転操作の良し悪しを即座に認識することができ、省燃費運転の学習効果を高めて運転スキルの向上を促進することが可能となる。
【選択図】図1

Description

本発明は車両の運転に係る情報をドライバに提示する車両用情報提示装置に関する。
近年、自動車等の車両の省燃費運転を目的として、ドライバの運転操作をリアルタイムに評価し、その評価結果をエコランプ等の各種表示によってドライバに提示し、省燃費運転方法を学習させるような装置が開発され、車両に搭載されている。
例えば、特許文献1には、車両運動エネルギの観点から運転操作の省燃費度を算出し、ドライバに情報提示を行なう技術が開示されている。この先行技術では、燃料が車両の速度エネルギに変換されていることを表示すると共に、燃料の消費に基づく車両の速度エネルギの増減を表示することで、どのような運転操作が燃料や速度エネルギを無駄にする運転操作であるかをドライバに対して認識させると共に、燃料や速度エネルギを無駄にしない省エネルギ運転をドライバに学習させるようにしている。
特開2009−126464号公報
しかしながら、従来の技術は、運転開始から終了までの総合的な運転操作の評価を中心として情報を提示するものであり、その情報がドライバの運転操作に反映されるのは、次回以降の運転からとなってしまう。すなわち、従来の技術による情報提示では、ドライバに対する学習効果が弱く、省燃費運転のスキル向上を図るには不十分である。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、車両の運転中にドライバが運転操作の良し悪しを即座に認識することができ、省燃費運転の学習効果を高めて運転スキルの向上を促進することのできる車両用情報提示装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するため、本発明による車両用情報提示装置は、車両の運転に係る情報をドライバに提示する車両用情報提示装置であって、車両走行中の運転状態とドライバの運転操作の評価結果とをリアルタイムでドライバに提示するリアルタイムアシスト部と、車両運転中の発進から停止までを一区間として、一区間毎に上記ドライバの運転操作を評価し、評価結果を省燃費運転に係る情報と共にドライバに提示する区間評価部とを備えたことを特徴とする。
本発明によれば、車両の運転中にドライバが運転操作の良し悪しを即座に認識することができ、省燃費運転の学習効果を高めて運転スキルの向上を促進することができる。
車両用情報提示装置の概略構成図 車両状態と画面遷移との関係を示す説明図 運転開始から終了までのアシスト機能の遷移を示す説明図 スタートアップアドバイスの表示画面を示す説明図 スタートアップアドバイスの画面表示と音声出力との関係を示す説明図 リアルタイムアシストの表示画面を示す説明図 評価値の表現例を示す説明図 区間評価の表示例を示す説明図 モデル車両の表示位置の評点を示す説明図 区間評価点の値域を示す説明図 区間評価の表示例を示す説明図 区間評価の詳細エコフレーズを示す説明図 総合評価の表示例を示す説明図 履歴管理の表示例を示す説明図
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
本発明による車両用情報提示装置は、自動車等の車両に搭載され、どのような運転操作が省燃費又は燃費を悪化させることに繋がるかをドライバに対してリアルタイムに情報提示し、ドライバに対して省燃費運転方法を学習させることを可能とするものである。本実施の形態においては、主として画像によるドライバへの情報提示を行い、所定のフレーズの発話による音声出力を併用する。
図1に示すように、本実施の形態の車両用情報提示装置1(以下、単に「情報提示装置1」と記載)は、マイクロコンピュータを中心として構成されるコントローラ1aと、コントローラ1aに接続され、ドライバへの情報を画像表示するディスプレイ1bと、同じくコントローラ1aに接続され、ドライバへの情報を音声出力するスピーカ1cとを備えて構成されている。コントローラ1aは、車両の運転開始時に、運転操作以外で効果のある省燃費情報をドライバに提示して省燃費運転を支援するスタートアップアシスト部2、走行中のドライバの運転操作を評価して評価結果をリアルタイムに提示するリアルタイムアシスト部3、信号待ち等の車両停止時に、省燃費運転の観点から評価した結果をドライバに提示する区間評価部4、運転終了時に、安全運転と省燃費運転との双方の評価結果をドライバに提示する総合評価部5、運転開始から終了までの過去の評価結果を管理してドライバに提示する履歴管理部6を主機能部として備えている。
また、コントローラ1aは、上述の主機能部に対して、図示しない各種センサ類やスイッチ類からの信号に基づいて、車両の運転状態を「加速」と「巡航」と「減速」との3つのフェーズに分けて判別し、判別結果をリアルタイムアシスト部3に出力する運転状態フェーズ判別部7、ドライバの運転操作を評価し、評価結果をリアルタイムアシスト部3及び区間評価部4に出力する運転操作評価部8、主機能部からの出力に基づいて画像情報を生成し、ディスプレイ1bに出力する表示制御部9、主機能部からの出力に基づいて音声情報を生成し、スピーカ1cに出力する音声制御部10を備えている。
尚、表示制御部9、音声制御部10は、コントローラ1aとは別の処理ユニットとして独立させ、互いに通信ラインで接続するようにしても良い。
本実施の形態の情報提示装置1は、ドライバの運転操作の評価結果を信号待ち等の停車毎に提示することを主としている。その上で、情報提示装置1は、運転操作以外で燃費改善が可能な情報や、省燃費運転スキル向上のモチベーションアップを誘うような情報を提示することにより、運転開始から終了までのあらゆるシーンでドライバの省燃費運転を支援する。
具体的には、情報提示装置1は、以下に示すように、主としてS1〜S5の画面表示によるアシスト機能を備えている。これらのアシスト機能は、運転開始から終了までの間、ドライバの運転操作をトリガとして図2,図3に示すように遷移し、運転開始から終了までの様々なシーンにおいてユーザの省燃費運転スキルの向上をサポートする。
S1:スタートアップアドバイス
イグニションスイッチをONしてエンジンを始動し、シフト位置をPレンジからDレンジにシフトして車両を発進させるまでの間、運転操作以外で効果のある省燃費情報をディスプレイ1bに表示し、省燃費運転を支援する。
S2:リアルタイムアシスト
車両を発進させた後、走行中の加速、巡航、減速といった運転状態毎にドライバの運転操作を評価し、ディスプレイ1bにリアルタイムに表示する。
S3:区間評価
信号待ち等の車両停止毎に、省燃費運転の観点で評価した結果をディスプレイ1bに表示する。後述するように、この区間評価では、S3,S3’,S3”の第1〜第3の画面による表示があり、運転状況に応じて切り換えられる。
S4:総合評価
運転終了時、安全運転と省燃費運転の双方の評価を総合してディスプレイ1bに表示する。
S5:履歴管理
運転開始から終了までの評価結果について、現在を含む過去数回分の評価結果を表示する。
次に、画像表現を主とするドライバへの情報提示に係る処理について、各部の機能を詳細に説明する。
[スタートアップアドバイス]
車両走行開始前のスタートアップアシスト部2による省燃費情報の提示は、図4に示すようなディスプレイ1bの表示画面とスピーカ1cからの発話音声とによるスタートアップアドバイスとして提示される。図4に示すスタートアップアドバイスの表示画面は、マスコットキャラクタモデルを用いてドライバにアドバイスを行う例を示しており、この例では、画像イメージとしてのマスコットモデル20と、マスコットモデル20が発するフレーズを視覚的に表現したフレーズ画像21とを表示し、省燃費情報をドライバに提示する。
また、この画像表示に加え、図4の画面下部に便宜的に表記するように、「暖機運転は短めに。エンジンをかけたらすぐ出発しましょう。」といった発話によるスタートアップアドバイスが補完的に音声出力される。音声によるスタートアップアドバイスは、図5に示すように、ID1〜ID8の複数の条件でのフレーズを備えている。ID1〜ID8の各条件においては、発話音声のフレーズは、フレーズ画像21の内容に対応して定められており、エンジン始動の度にランダム、若しくは前回運転時の状況や運転開始直後の車両状況等を考慮して選択される。
例えば、前回運転時にエアコンの使用頻度が高かったことが検知できた場合には、条件ID2が選択され、以下の示す内容のフレーズ画像21と発話音声が出力される。
表示:「エアコンを使うと、1割以上燃費が悪化します。特に、夏場の温度下げすぎは禁物です。こまめに温度・風量の調整するなど、エアコンを賢く使いましょう。」
音声:「エアコンは賢く使いましょう。エアコンを使用すると、燃料消費が多くなります。」
また、ガソリン残量が少ない場合には、条件ID6が選択され、以下に示す内容のフレーズ画像21と発話音声が出力される。
表示:「タイヤの空気圧はチェックしていますか?タイヤの空気は少しずつ抜けていくので、時々チェックが必要です。チェックはガソリンスタンドでやってくれますよ。」
音声:「タイヤ空気圧は適正に。空気圧が不足すると、燃料消費が多くなります。」
[リアルタイムアドバイス]
次に、車両が走行を開始すると、リアルタイムアシスト部3により、省燃費情報がリアルタイムに提示される(リアルタイムアシスト)。リアルタイムアシスト部3は、車両イメージを用いた画像表現による情報提示を主として、運転状態フェーズ判別部7で判別した運転状態のフェーズと、運転操作評価部8で評価したドライバの運転操作の評価結果とをリアルタイムでドライバに提示する。
運転状態のフェーズは、省燃費運転の観点から予め設定した評価指針を用いて、ドライバのアクセル操作やブレーキ操作、車両状態等から、現在の運転状態が「加速」と「巡航」と「減速」との何れのフェーズに属するかを判別する。また、運転操作の評価は、アクセルの踏まな過ぎ、適度なアクセル操作、アクセルの踏み過ぎ、ラフなアクセル操作、滑らかなアクセル操作、ブレーキの踏み過ぎ、適度なブレーキ操作といったドライバの運転操作を評価し、運転状態の各フェーズ毎に評価値Evalを計算する。この評価値Evalは、例えば、運転操作が最も良い状態をEval=0、運転操作が最も悪い状態をEval=100,−100として、時間tによって変化する関数として計算される。
運転状態のフェーズと運転操作の評価結果は、表示制御部9による車両イメージの表示アクションによってドライバに明示される。すなわち、図6に示すように、ディスプレイ1bの表示画面には、車両イメージとして所定のモデル車両30を表示し、このモデル車両30の車体の表示姿勢を、運転状態のフェーズに応じて変化させる。この運転状態のフェーズに応じた表示アクションは、巡航状態のモデル車両30を基準として幾何学的な画像回転を行い、「加速」、「減速」の表示アクションを設定する。
具体的には、図6(b)に示すように、巡航状態でモデル車両30を水平に保持した画像30aを表示させ、この画像30aを基準として、加速時には、図6(a)に示すように、モデル車両30の前部サスペンションをリフトした画像30b、減速時には、図6(c)に示すように、モデル車両30の後部サスペンションをリフトした画像30cを、それぞれ表示させる。
尚、「加速」、「減速」の表示アクションとして、画面上のモデル車両30の走行路面を傾けるようにしても良い。
また、運転操作の評価結果に対する表示アクションとして、図7に示すように、モデル車両30の表示位置を、運転操作の評価値に応じてリニアに変更する。具体的には、画面中央を、評価値が最も高い(Eval=0)のときの表示位置、画面両端を評価値が最も低い(Eval=−100、または100)のときの表示位置として、評価値に応じてモデル車両30の表示位置を変化させる。
このとき、モデル車両30の表示位置は、モデル車両30の下部中心位置に配置され、評価値に応じてモデル車両30の中心位置を示しながら表示バー31上で横方向に移動する三角形のインジケータ32によって明示される。表示バー31は、中央部が評価値の最も高い(Eval=0)部分を示し、この評価値の高い部分の画面左側を減速側で評価値の低い部分(左端でEval=−100)、画面右側を加速側で評価値の低い部分(右端でEval=100)として設定され、表示バー31とインジケータ32とで運転操作の評価結果を視覚的に把握可能としている。
更に、ドライバが表示画面を常に注視できるものではないことに対応するための表示アクションとして、モデル車両30の表示色、モデル車両30の後部上方に付加表示するマーク33を変化させる。例えば、運転操作の評価値が低い状態から高い状態へ短い時間間隔で遷移した場合、ドライバが画面を注視していないと見逃してしまう。そこで、このような場合、過去に評価が低い状態があったことをドライバへ提示することを目的として、モデル車両30の表示色を、運転操作の評価の良し悪しに応じて変更する。
例えば、図7(b)に示すように、適度なアクセル操作、滑らかなアクセル操作、適度なブレーキ操作といった評価値の高い状態では、モデル車両30(但し、図7(b)においては巡航状態を示す画像30a)を緑色系の表示色で表示する。一方、図7(a)や図7(c)に示すように、ブレーキの踏み過ぎ、アクセルの踏まな過ぎ、アクセルの踏み過ぎ、ラフなアクセル操作といった評価値の低い状態では、モデル車両30(但し、図7(a)においては減速状態を示す画像30c、図7(c)においては加速状態を示す画像30b)の表示色を赤色系の警告的な表示色に変更する。
尚、モデル車両30の表示位置が評価値の低い位置に移動した場合には、画面中央にモデル車両30の残像を表現する領域30’を残しておくことにより、評価値が下がったことを強調してドライバの注意を喚起する。
また、モデル車両30の後部上方に表示するマーク33は、図7(a)に示すように、減速側での評価値の低い運転操作を強調表現する汗マーク33a、図7(b)に示すように、評価値の高い良い運転操作を強調表現する音符マーク33b、図7(c)に示すように、加速側での評価値の低い運転操作を強調表現するガスマーク33cの3種類のマークが備えられている。これらのマーク33a,33b,33cを評価値に応じて変更し、点滅表示することにより、ドライバが運転操作の良し悪しを直感的に即座に把握すると共に、評価方向が加速側、減速側のどちらだったかを容易に認識することが可能となる。評価が低い状態を表現するモデル車両30の表示色とマーク33による表示は、評価値が高い状態に戻っても継続させ、所定時間(例えば、約2秒程度)経過後に元の表示に戻す。
[区間評価]
次に、信号待ち等で車両が停止すると、区間評価部4による区間評価が実行され、省燃費運転の観点から評価した結果がディスプレイ1bに表示される。この区間評価結果の表示には、以下の(1)〜(3)に示すように、第1〜第3の画面による3種類の表示があり、適宜、運転状況等に応じて画面表示を切り換えて遷移させる。
(1)第1の画面表示:直近区間の評価結果
直前の発進から停止までの一区間を対象として、省燃費運転の観点から運転操作を評価した結果を、図8に示すような画面(第1の画面)で表示する。これにより、直近の区間の評価をドライバにフィードバックし、省燃費運転スキル向上の効果を高めることができる。
図8の表示画面では、画面中央に、「加速」、「巡航」、「減速」のそれぞれの運転状態別に評価した結果をランク化して表示するランク評価表示領域50が配置されている。また、このランク評価表示領域50の左右には、「加速」、「巡航」、「減速」の各運転状態を総合的に評価し、区間エコポイントの点数を表示する区間エコポイント表示領域51と、当該区間における走行燃費を表示する区間燃費表示領域52とが配置されている。更に、画面上部には、運転操作に対する褒め若しくは改善フレーズ等の運転操作に対して特筆すべき点を一行のフレーズで表示するフレーズ表示領域53が設けられている。
尚、この直近区間の評価結果の表示は、渋滞路走行時等、発進から停止までの一区間の走行距離が極端に短い場合(例えば、100m以内)には、前回の評価結果を用いる。
ここで、加速・巡航・減速のランク評価に際しては、先ず、以下の(1)式により、ランクレベルRankを0〜100のレベルで計算する。すなわち、図9に示すようなリアルタイムアシスト表示におけるモデル車両30の表示位置から評点Vposxを求め、直近の一区間におけるn個のデータを累積平均することでランクレベルRankを計算する。
Rank=Σ(100−|Vposx|)/n …(1)
そして、ランクレベルRankを所定の閾値と比較し、S,A,B+,B,B-,Cの6段階のランクを、「加速」、「巡航」、「減速」の各運転状態別に決定し、表示する。ランクS,A,B+,B,B-,Cは、ランクSが最も評価が高く、ランクCが最も評価の低いことを示している。
各ランクS,A,B+,B,B-,Cに対しては、運転操作の良し悪しを所定の数値で表現したポイントDrptが決定される。そして、以下の(2)式に示すように、「加速」、「巡航」、「減速」の各運転状態別のポイントDrpt_acc、Drpt_crs,Drpt_brkが平均され、運転操作ポイントDptとして算出される。
Dpt=(Drpt_acc+Drpt_crs+Drpt_brk)/3 …(2)
また、以下の(3)式に示すように、区間燃費FEsect、評価が最小のときの燃費(評価最小燃費)FELowerLim、評価が最大のときの燃費(評価最大燃費)FEUpperLimにより、燃費ポイントFptが算出される。
Fpt=50:FEsect<FELowerLim
=50+25×(FEsect−FELowerLim)/(FEUpperLim−FELowerLim):FELowerLim≦FEsect≦FEUpperLim
=75:FEUpperLim<FEsect …(3)
そして、以下の(4)式に示すように、燃費ポイントFptと運転操作ポイントDptとの和として、区間エコポイントEsectが計算される。この区間エコポイントEsect、区間燃費FEsect、運転操作ポイントDpt、評価最小燃費FELowerLim、評価最大燃費FEUpperLimとの関係は、図10に示される。尚、図10中の運転操作ポイントDptは、Dpt=SptがランクS相当、Dpt=CptがランクC相当の値である。
Esect=Fpt+Dpt …(4)
(2)第2の画面表示:累積評価結果
直近区間評価結果の表示をドライバが見終わったと判断される場合、運転開始からの通算の消費燃料を金額で表示すると共に、同じく運転開始からの通算の燃費、区間エコポイントを表示する。例えば、停止から約20sec後(前回の評価結果表示時は5sec後)には、直近区間評価結果の表示をドライバが見終わったと判断して図8に示す表示から図11に示すような画面(第2の画面)の表示に切り換え、運転開始からの累積評価結果をドライバに提示する。
図11の画面表示では、図8の画面表示に対して、画面中央を、運転開始から現在までの消費燃料量に係る情報を表示する消費情報表示領域60に代えている。本実施の形態においては、消費情報表示領域60には、消費燃料量を金額に換算して表示している。また、この消費情報表示領域60の左右を、区間エコポイントを累積平均した総合エコポイントを表示する総合エコポイント表示領域61、運転開始から現在までの燃費を累積平均した累積燃費表示領域62に代えている。更に、画面上部のフレーズ表示領域63には、現在の表示が運転開始から現在までのものであることを示すフレーズを表示する。
尚、消費情報表示領域60には、消費燃料量の換算金額に代えて、燃料使用量を表示するようにしても良い。
(3)第3の画面表示:区間評価のフレーズ
次に、停止状態で、ドライバの操作(例えば、シフトをNレンジに投入)、或る指定時間後の自動遷移、或いは評価結果に応じた指定時間経過等により、図12に示すように、マスコットモデル20による省燃費運転のスキル向上を支援する詳細フレーズを表示する画面(第3の画面)に遷移させる。図12のフレーズ画像21’に表示されるフレーズは、図8の画面上部の一行フレーズと内容が対応しており、ドライバの省燃費運転スキル向上を支援するための詳細内容が表示される。
[総合評価]
その後、例えばドライバがシフトをPレンジに投入する等を条件として、車両の運転終了と判断すると、総合評価部5で安全運転と省燃費運転との双方を総合的に評価し、画面表示により評価結果をドライバに提示する。総合的な評価の計算は、エンジン始動から運転終了までの運転区間全体を対象として行われ、図13に示すように、画面左側のポイント表示領域70に、安全・省燃費のポイントを総合した平均点を表示する。
また、マスコットモデル20による表示領域71には、評価結果を星マーク71aの数(最大6個)で表現すると共に、安全運転に関する総合評価結果のランクと、省燃費運転に関する総合評価結果のランクとを表示する。さらに、画面上部のフレーズ表示領域72には、トータルの評価結果を示すフレーズを表示する。
[履歴管理]
また、上述の総合評価の表示状態において、ドライバが所定の操作入力(例えば、リアデフォッガスイッチをONする等の操作入力)を行うと、履歴管理部6から運転開始から終了までの過去の評価結果を出力し、図14に示すように、画面左側の表示領域80に、ドライバ毎(ドライバAとドライバB)、評価するドライブ種別(セイフティドライブとエコドライブ)といった項目を選択可能に表示し、画面右側の表示領域81に、今回を含む過去の履歴をグラフィック表示している。
図14の例においては、ドライバAによる運転に対する運転開始から終了までの省燃費運転に関する評価と安全運転に関する評価とを、今回を含めた過去5回分の履歴で色分けして表示している。具体的には、球状のマーク81aの上下位置で評価点の大小を表現し、球状のマーク81aの横方向の配列位置で今回を含めた過去の履歴を表現することで、ドライバ自身の運転スキルの推移を直感的に把握できるようにしている。
このように本実施の形態においては、ドライバは運転操作の評価結果とアドバイスとを信号待ち等の停車毎に受け取ることができ、運転操作の良かった点、悪かった点等を即座に把握することが可能となる。また、ドライバはアドバイスに対する運転操作の改善を信号待ち後の走行にて試し、その運転操作の評価結果とアドバイスを次の信号待ちで受け取ることができるので、停車毎にシステムと対話するように運転操作を改善していくことが可能となり、省燃費運転の学習進度を促進することが可能となる。
1 車両用報提示装置
1a コントローラ
1b ディスプレイ
1c スピーカ
2 スタートアップアシスト部
3 リアルタイムアシスト部
4 区間評価部
5 総合評価部
6 履歴管理部

Claims (10)

  1. 車両の運転に係る情報をドライバに提示する車両用情報提示装置であって、
    車両走行中の運転状態とドライバの運転操作の評価結果とをリアルタイムでドライバに提示するリアルタイムアシスト部と、
    車両運転中の発進から停止までを一区間として、一区間毎に上記ドライバの運転操作を評価し、評価結果を省燃費運転に係る情報と共にドライバに提示する区間評価部と
    を備えたことを特徴とする車両用情報提示装置。
  2. 上記区間評価部は、直前の上記一区間の評価結果を表示する第1の画面と、運転開始からの通算の評価結果を表示する第2の画面と、省燃費に関するフレーズを表示する第3の画面とを選択的に切り換えることを特徴とする請求項1記載の車両用情報提示装置。
  3. 上記区間評価部は、上記一区間における加速と巡航と減速との各運転状態毎に上記ドライバの運転操作を評価し、評価結果を所定段階にランク付けして上記第1の画面に表示することを特徴とする請求項2記載の車両用情報提示装置。
  4. 上記区間評価部は、上記各運転状態毎の評価結果を総合し、区間評価ポイントとして上記第1の画面に表示することを特徴とする請求項3記載の車両用情報提示装置。
  5. 上記区間評価部は、上記区間評価ポイントの累積平均値を上記第2の画面に表示することを特徴とする請求項4記載の車両用情報提示装置。
  6. 上記区間評価部は、運転開始から現在までの消費燃料量に係る情報を上記第2の画面に表示することを特徴とする請求項5記載の車両用情報提示装置。
  7. 上記区間評価部は、省燃費運転のスキル向上を支援する詳細フレーズを上記第3の画面に表示することを特徴とする請求項6記載の車両用情報提示装置。
  8. 上記区間評価部は、ドライバの操作入力或いは時間経過に応じて上記第1の画面と上記第2の画面と上記第3の画面とを選択的に切り換えることを特徴とする請求項2〜7の何れか一に記載の車両用情報提示装置。
  9. 車両の運転終了時に、上記一区間毎の評価結果を集計し、安全運転と省燃費運転とに対する評価を総合してドライバに提示する総合評価部を更に備えたことを特徴とする請求項1〜8の何れか一に記載の車両用情報提示装置。
  10. 上記総合評価部による総合評価の提示状態でドライバの操作入力があったとき、過去の評価結果の履歴をドライバに提示する履歴管理部を更に備えたことを特徴とする請求項9載の車両用情報提示装置。
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