JP2018020776A - 運転者のフィードバックを提供するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は自動車の少なくとも１の運転パラメータを評価する方法を提供する。
【解決手段】本発明において、自動車の運転パラメータに関するシステム変数が測定される。運転パラメータと関連するルックアップマップ（Ａ；Ｓ；Ｂ）がアクセスされる。ルックアップマップ（Ａ；Ｓ；Ｂ）は、閾値（Ｒ₀，Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃，Ｒ₄）の１又は複数のセットを備えており、比較が測定されたシステム変数と閾値（Ｒ₀，Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃，Ｒ₄）との間で行われる。運転者にフィードバックを提供するために、経済性評価（Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄，Ｅ₅）が、ルックアップマップと経済性評価（Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄，Ｅ₅）に基づく指標出力とから取得される。本発明はまた、運転者のフィードバックを提供するための装置に関する。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車の運転パラメータに基づいて運転者のフィードバックを提供するための方法に関する。また、本発明は、運転者のフィードバックを提供するための装置に関する。本発明の側面は、装置、方法及び車両（自動車）に関する。

自動車の現在の走行状態を視覚化するグラフィック表示を生成するために、米国特許出願公開第２０１１／０１４８６１４号明細書が知られている。経済性指標は、アクセルペダル位置、エンジン回転数、車両速度及び接続ギヤに基づくアルゴリズムによって表示されるために生成される。燃料消費量に関して最適化された走行状態が緑の濃淡で表示され、最適化されていない走行状態が黄色又は赤の濃淡で表示される。経済性指標が主要な車両パラメータに基づく評価（格付け）を提供する一方で、故障が無いことが、運転者に対し、経済性を向上させるために彼らがどのようなドライビングスタイルに変更すべきか判断することを困難にし得る。更には、複数の性能パラメータへの依存が、計算要件を増加させている。

また、独国特許出願公開第１０２０１００１８８２６号明細書は、車両速度、スロットルペダル位置及びブレーキペダル位置等のような異なる運転パラメータに基づく運転者フィードバックシステムを開示している。実際の運転パラメータは、運転者が彼らのドライビングスタイルを調整することができるように理想的な目標値と並べて表示される。理想的な目標値が、任意の与えられた運転条件に対し、どのように決定されたかについては、示唆がされていない。

米国特許出願公開第２０１１／０１４８６１４号明細書 独国特許出願公開第１０２０１００１８８２６号明細書

本発明は、従来のシステムに関連する問題又は欠点の少なくともいくつかを克服又は改善するために提示されるものである。

本発明は一側面において、自動車の少なくとも１の運転パラメータを評価して運転者のフィードバックを提供する方法であって、自動車の第１の運転パラメータに関する第１のシステム変数を測定することと、第１の運転パラメータと関連する第１のルックアップマップにアクセスすることであって、第１のルックアップマップが第１の閾値の１又は複数のセットを備えていることと、第１のシステム変数を第１の閾値と比較して第１の経済性評価を決定することと、第１の経済性評価に基づいて第１の経済性指標を出力することを備える方法を提供する。

ルックアップマップに保存された予め定められた閾値を有する測定されたシステム変数の比較は、車両燃料消費量の指標を提供することができる。よって、第１の経済性指標は、運転者にフィードバックを提供することができる。閾値は、特定の運転条件（車両速度など）に適合させることができ、これにより運転者へのフィードバックの精度を向上させることができる。よって、第１の経済性指標の出力は、運転者が、燃料経済性を改善するために彼らのドライビングスタイルを適用することの助けとなり得るものである。

第１の経済性指標は、運転手が自動車を運転する際に運転者に対してフィードバックを提供するために実質的にリアルタイムで生成することができる。代替的に又は付加的には、平均経済性評価が、例えば、特定の旅程又は期間に渡り平均化された第１の経済性指標を出力するために算出することができる。第１の経済性指標は、音声又は視覚出力であり得る。第１の経済性指標は、例えば、１（１）から５（５）の範囲の経済性の指数又はスコアの形態をとり得るであろう。第１の経済性指標のグラフィカル表現を提供することができる。

方法は、複数のルックアップマップから第１のルックアップマップを選択することであって、複数のルックアップマップのそれぞれが車両運転モードのそれぞれと関連していることを含むことができる。方法は、車両モードデータを受け付け、受け付けた車両モードデータに依存する車両運転モードを決定し、決定された車両運転モードに依存する複数のルックアップマップから第１のルックアップマップにアクセスすることを含むことができる。

第１のルックアップマップは、第１の閾値の複数のセットを備え、それぞれのセットが特定の車両運転条件に関連する。第１の閾値のそれぞれのセットが車両速度の予め定められた範囲と関連し、方法が、自動車の速度を決定し、決定された車両速度に依存する第１のシステム変数との比較のために第１のルックアップマップの第１の閾値のセットを選択する。

第１の閾値が、自動車の第１のシステム変数の定常状態の測定に対応するか又は第１の閾値が自動車の第１のシステム変数の変化率の測定に対応する。

方法は、第１の運転パラメータと関連する複数のルックアップマップから第１のルックアップマップを選択することを含み、その選択が、測定された第１のシステム変数の特性に基づいて実行されることを含む。

方法は、第１の経済性指標を生成するために、変更子を第１の経済性評価に適用することを含む。変更子が、自動車の第２運転パラメータに関する第２のシステム変数に基づくことができる。

少なくとも１の運転パラメータが、１又は複数の以下のもの：スロットル位置、エンジン回転数、車両速度、及び摩擦ブレーキ、に関し得る。

方法は、自動車の異なる運転パラメータに関する少なくとも１の追加システム変数に対して測定、アクセス、比較及び出力するステップを繰り返すことを含み得る。方法は、少なくとも１の追加システム変数に対して決定された経済性評価に基づく少なくとも１の追加的な指標を出力することを含み得る。

ルックアップマップは、例えば、一連の閾値範囲（又は帯域）を含む（からなる）ことができる。第１の経済性評価は、測定された第１のシステム変数が位置する閾値範囲に基づくことができる。第１の経済性指標は、第１の経済性評価に対応することができる。

任意には、変更子は、ルックアップマップから決定された第１の経済性評価に適用することができる。変更子は、例えば、自動車の第２運転パラメータに関する第２のシステム変数に基づくことができる。一例として、第１のシステム変数は、エンジン回転数とすることができ、変更子は、自動車への空力荷重を考慮するために車両速度に関連することができる。第１の経済性評価は、車両速度が高い場合に低い経済性を表すように補正され得る。変更子は、別々のルックアップマップから導出することが想定されるであろう。

第１のルックアップマップは、第１の閾値の複数のセットを含む（からなる）ことができる。分析に用いられる閾値のセットは、車両運転パラメータ及び／又は車両走行モードに基づいて選択されることができる。例えば、（比較されるシステム変数に対する）第１の閾値のセットは、１又は複数の下記：車両速度、エンジン回転数、及び接続ギヤ、に基づいて選択できる。

第１の閾値は、自動車の第１の運転パラメータの定常状態の測定に対応することができる。例えば、測定された運転パラメータは、一定期間にわたって平均化することができる。代替的には、第１の閾値は、自動車の第１の運転パラメータの変化率の測定に対応することができる。それにより得られた測定された運転パラメータは、過渡的（一過性）であり、正（測定期間に渡って増加を示す）又は負（測定機関にわたって減少を示す）であり得る。

方法は、例えば測定された第１のシステム変数を補間ルックアップマップに参照することにより、第１のシステム変数を正規化（標準化）することを更に含むことができる。正規化された第１のシステム変数は、特定の車両／エンジンタイプ又は構成とは依存しないようにすることができる。正規化された第１のシステム変数は、第１のシステム変数に関する第１の経済性評価を決定するために、第１の閾値と比較することができる。

方法は、第１の運転パラメータと関連する複数のルックアップマップから第１のルックアップマップを選択するステップを含むことができる。このアプローチは、現在の運転条件／パラメータを反映させるためにルックアップマップのダイナミック（動的）な選択を提供するものである。その選択は、測定された第１のシステム変数の特性（例えば、正又は負）又は値に基づいて実行されることができる。例えば、定常状態ルックアップマップは、定常状態の測定が行われる場合に選択できる。同様に、正又は負の過渡ルックアップマップが、正又は負の速度変化のそれぞれの測定に関して選択できる。代替的には、ルックアップマップは、現在の車両走行モード又は現在のギア選択に基づいて選択できる。

自動車の異なる運転パラメータに関する少なくとも１の追加システム変数に対し、本発明のステップ（ａ）から（ｄ）を繰り返し可能であることが理解されるであろう。少なくとも１の追加的な経済性指標が、少なくとも１の追加システム変数に対して決定された第２の指標に基づいて出力できる。したがって、車両操作の異なる側面に対して指標を提供するために、複数の経済性指標が出力できることを理解すべきであろう。３つの経済性指標（アクセル、スピードとエンジンの組み合わせ及びブレーキ）が運転者に有用な情報を提供することが想定される。

システム変数は、自動車の通信バスから抽出できる。よって、システム変数は、自動車への運転手入力の直接測定を提供することができる。測定されたシステム変数は、１又は複数の下記：スロットルペダル位置及び／又は等価トルク要求、ブレーキペダル位置、エンジン回転数、車両速度、エンジンブレーキを介した加速又は減速、及び摩擦ブレーキ、に関連することができる。

本発明に係る方法は、ある予め定められた（所定の）条件下において抑制することができる。例えば、クルーズコントロール又はヒルディセンデント制御が自動車に接続されている場合に、運転者のフィードバックを抑制することができる。

本発明は更なる一側面において、自動車の少なくとも１の運転パラメータの評価に応じて運転者のフィードバックを提供するための装置であって、自動車の第１の運転パラメータに関する第１のシステム変数に対応するセンサデータを受け付けるためのデータバスと、第１の運転パラメータと関連する第１のルックアップマップを記憶するための記憶装置であって、第１のルックアップマップが第１の閾値の少なくとも１のセットを備えており、センサデータを第１の閾値のセットと比較し、第１の経済性評価を決定するように構成されたプロセッサと、第１の経済性評価に基づいて第１の経済性指標を出力するための出力装置とを備える装置が提供される。

記憶装置が、複数のルックアップマップを記憶し、複数のルックアップマップのそれぞれが車両運転モードのそれぞれと関連しており、プロセッサが、複数のルックアップマップからのセンサデータとの比較のために第１のルックアップマップを選択するように構成されている。

プロセッサが、車両運転モードデータを受け付け、車両運転モードデータの受け付けに応答して車両運転モードを決定し、決定された車両運転モードに依存する複数のルックアップマップから第１のルックアップマップを選択するように構成されることができる。

第１のルックアップマップが第１の閾値の複数のセットを備え、それぞれのセットが特定の車両運転条件に関連することができる。第１の閾値のそれぞれのセットが車両速度の予め定められた範囲と関連し、プロセッサが自動車の速度を決定し、決定された車両速度に依存する第１のシステム変数との比較のために第１のルックアップマップの第１の閾値のセットを選択するように構成されることができる。

第１の閾値が自動車の第１のシステム変数の定常状態の測定に対応するか又は第１の閾値が自動車の第１のシステム変数の変化率の測定に対応することができる。

データバスが自動車の複数の運転パラメータに関するセンサデータを受け付けるように構成され、プロセッサが各運転パラメータに関するセンサデータを、それぞれの経済性評価を決定するために記憶装置に記憶された閾値のそれぞれのセットと比較するように構成されることができる。

プロセッサが、第１の経済性指標を生成するために変更子を第１の経済性評価に適用するように構成されることができる。変更子が、自動車の第２運転パラメータに関する第２のシステム変数に基づくことができる。

少なくとも１の運転パラメータが１又は複数の下記：スロットル位置、エンジン回転数、車両速度、及び摩擦ブレーキ、に関連することができる。

本発明は他の側面において、上述した運転者のフィードバックを提供するための装置を有する自動車に関する。

データバスは、自動車の種々のセンサからデータを受け付けることができる。例えば、データバスは、１又は複数の下記のデータタイプ：エンジン回転数データ、車両速度データ、ブレーキスイッチステータスデータ、（ブレーキシリンダで測定された）ブレーキ圧、（アクセルペダル位置から導出された）バーチャルペダル位置、トランスミッションステータス、トランスファーケースステータス、地形モード、地形モード要求信号、クルーズコントロールステータス、及びヒルディセンデントステータス、を受け付けることができる。

プロセッサは、第１のシステム変数に基づく第１のルックアップマップにアクセスすることによって、第１の経済性評価を決定するように構成できる。任意には、プロセッサは、変更子を第１の経済性評価に適用するように構成できる。変更子は、例えば、自動車の第２運転パラメータに関する第２のシステム変数に基づくことができる。プロセッサは、第２のシステム変数に基づく変更子を決定するために第２のルックアップマップにアクセスすることができる。

第１の閾値は、自動車の第１の運転パラメータの定常状態の測定に対応することができる。代替的には、第１の閾値は、自動車の第１の運転パラメータ(例えば、第１の運転パラメータの測定された変化率)の過渡測定に対応することができる。

データバスは、自動車の複数の運転パラメータに関するセンサデータを受け付けるように構成することができる。プロセッサは、それぞれの経済性評価を決定するために記憶装置に記憶された閾値データのそれぞれのセットと各運転パラメータに関するセンサデータを比較するように構成される。例えば、プロセッサは、１又は複数の下記ルックアップマップ；定常状態、正の過渡、及び負の過渡、にアクセスすることができる。

第１のルックアップマップは、ハイブリッド、クルーズコントロール、地形応答、ダイナミック、及びデフォルト等の車両運転モードに関する第１の閾値のセットを備えることができる。

装置は、スロットル位置、エンジン回転数、車両速度、及び摩擦ブレーキのうちの１又は複数に関連する運転パラメータに関するフィードバックを提供するように構成できる。

装置は、第１の経済性指標を実質的にリアルタイムで出力することができる。実際には、５００ｍｓでのアップデートサイクルが適切であることが見いだされているが、それよりも短いか又は長い時間でも考慮に入れることができる。

出力装置は、運転手に音声及び／又は視覚出力を提供することができる。出力装置は、例えば、液晶装置（ＬＣＤ）等の表示画面であり得る。

装置はまた、運転者を教育するための一連のドライビングヒントを保存することができる。装置は、例えば、自動車の運転パラメータのために決定された経済性評価に応じて特定のヒントを提供することができる。ドライビングヒントは、自動車が静止しているか駐車している場合にのみ運転者に対して表示することができる。しかしながら、ドライビングヒントは、自動車運転中に例えば、ツィンビューディスプレイなどで乗客に対して表示してもよい。

ここに説明される方法／装置は、定常状態及び／又は過渡状態条件を評価するために、例えばスロットル、スピード及びブレーキなどと関連する１又は複数のシステム関数を採用することができる。１又は複数のルックアップマップは、異なる車両速度及び状態（例えばハイブリッド、クルーズコントロール、地形応答、ダイナミックモード及びデフォルト）に関してフィードバックスコアの出力を可能にするために各システム変数に対して閾値を定義することができる。方法／装置は、各システム関数に対して適切な期間（例えば５００ｍｓ）に渡ってフィードバックスコアを決定することができる。

更に、方法／装置は、速度の増加による燃料経済性上の空力抗力の増大効果を検討するためのロジックを備えている。これは、運転者に対するフィードバックスコア出力に組み込むことができる。広範囲条件に渡って代表的な平均旅行フィードバックスコアを提供するために、方法／装置は、瞬間的なフィードバックスコアに重要性の異なるレベルを配置することができる。広範囲の単一の要約フィードバックスコアを提供するために、方法／装置は、現実の燃料経済性に最も重要な影響を有するパラメータに対して適切な配慮を与えるために、システム関数に重要性の異なるレベルを配置することができる。ルックアップテーブルの他のセットは、各パラメータ（アクセル、スピード＆エンジン、又はブレーキ）に用いられる異なる重み付けを定義することができる。

ここに記載される方法は、機械に実装することができる。方法は、電子マイクロプロセッサなどの１又は複数のプロセッサを備える計算装置上に実装されることができる。プロセッサは、メモリ又は記憶装置に保存される計算命令を実行するように構成できる。ここに説明される装置は、計算命令を実行するように構成された１又は複数のプロセッサを備えることができる。

本発明は、更なる側面において、プログラマブル回路、及びここに記載された方法を実施するためのプログラマブル回路をプログラムするための少なくとも１のコンピュータ読み取り可能な媒体にエンコードされたソフトウェアを備えるコンピュータシステムに関する。

更に別の側面によれば、本発明は、コンピュータによる実行時に、ここに記載された方法のすべてのステップをコンピュータに実行させるコンピュータ読み取り可能な命令を有する１又は複数のコンピュータ読み取り可能な媒体に関する。

本出願の範囲内において、上述の段落、特許請求の範囲及び／又は以下の詳細な説明及び図面に記載されている種々の側面、実施の形態、実施例及び代替物は、独自に又はその任意の組み合わせにおいて取り込まれることが想定されている。例えば、ある実施形態に関連して説明した特徴は、その特徴が相反することが無い限り、全ての実施形態に適用できる。

本発明の実施の形態は添付図面を参照しながら例示の目的のみにおいて説明される。

図１は、本発明の実施形態に係る運転評価システムの概略図を示す。 図２は、本発明の実施形態に係る評価システムによってアクセスされるサンプルルックアップマップを示す。 図３Ａは、本発明の実施形態に係る評価システムを実施するためのフローチャートを示す。 図３Ｂは、本発明の実施形態に係る評価システムを実施するためのフローチャートを示す。 図３Ｃは、本発明の実施形態に係る評価システムを実施するためのフローチャートを示す。 図３Ｄは、本発明の実施形態に係る評価システムを実施するためのフローチャートを示す。 図３Ｅは、本発明の実施形態に係る評価システムを実施するためのフローチャートを示す。 図４は、リアルタイムのフィードバック表示のグラフィカル表現を示す。 図５Ａは、進化した旅程のグラフィカル表現を示す。 図５Ｂは、昔の要約表示のグラフィカル表現を示す。 図６は、インストルメントクラスタの表示のためのリアルタイムのドライビングスタイルのグラフィカル表現を示す。

図１〜６を参照して本発明の実施形態に係る運転評価システム１を説明する。使用時において、評価システム１は、内燃機関を有する自動車の運転パラメータを監視する。評価システム１は、運転者に対し、燃料経済性（燃費）に及ぼす彼らの運転の影響についてリアルタイムのフィードバックを提供する。

本実施形態では、運転評価システム１は、アクセル（Ａ）、スピード＆エンジン（Ｓ）及びブレーキ（Ｂ）の車両運転パラメータを分析し、ここで各運転パラメータは、運転者が制御のある基準を有している車両操作の側面に関する。アクセル（Ａ）は、スロットルペダルの運転者の作動に関し、トルク要求マップに基づいて百分率（％）で決定される。スピード＆エンジン（Ｓ）は、エンジン回転数に関し、回転数（ｒｐｍ）として測定されるか、又は車両加速度に関し、速度（車両速度差分／時間周期）として測定される。ブレーキ（Ｂ）は、ブレーキペダルの作動に関し、マスターブレーキシリンダ内の圧力（ｂａｒ）として又はブレーキ圧の印加に起因する減速率（車両速度差分／時間周期）として測定される。

図１に評価システム１の概略図を示す。評価システム１は、インストルメントクラスタ５に設けられたプロセッサ３に実装されている。プロセッサ３は、車両運転データ９及び車両モードデータ１１を提供するＣＡＮバス７に接続されている。プロセッサ３は、ルックアップマップ１７のセットで構成されるカー・コンフィギュレーション・ファイル（ＣＣＦ）１５を格納するリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）等の記憶装置１３にも接続されている。

車両運転データ９は、エンジン回転数（ＥｎｇｉｎｅＳｐｅｅｄ）、車両速度（ＶｅｈｉｃｌｅＳｐｅｅｄ）、加速及び減速率（車両速度差分／時間周期）、ブレーキスイッチステータス（ＢｒａｋｅＳｗｉｔｃｈＳｔａｔｕｓ）、ブレーキ圧（ＢｒａｋｅＰｒｅｓｓｕｒｅ）及び等価スロットルペダル位置（ＴＭ＿ＰｅｄａｌＰｏｓ）を含むシステム変数を備える。システム変数は、車両センサによって取得される測定値から直接的に又は間接的に導出される。一例として、スロットルペダル位置がトルク要求マップから決定され、ブレーキペダル位置（ＢｒａｋｅＰｒｅｓｓｕｒｅ）がマスターブレーキシリンダの圧力から導出される。

車両モードデータ１１は、地形モード（ＡＲＣＴｅｒｒａｉｎＭｏｄｅ）、要求地形モード（ＴｅｒｒａｉｎＭｏｄｅＲｅｑ）、追従モードでのアダプティブクルーズコントロールステータス（ＡＣＣＳｔａｔｕｓ２）、クルーズコントロールステータス（ＣＲＵＩＳＥＳｔａｔｕｓ２）、ヒルディセンデントモードステータス（ＨｉｌｌＤｅｓｃｅｎｔＭｏｄｅ）及びローレンジステータス（ＣＤｉｆｆＭｅｓｓａｇｅＲｅｑｕｅｓｔ）を備える。クルーズコントロールシステムは、「オフ」、「オーバーライド」又は「スタンバイ」モードにすることができ、ロードライブレンジは接続又は離脱が可能である。評価システム１は、例えば、クルーズコントロールが接続されるか又はロードライブレンジが選択されるか等のある特定のドライビングモードで無効化されるか抑制され得る。

プロセッサ３は、現在の車両運転データ９を取得するために５００ｍｓ毎にＣＡＮバス７に問い合わせを行う。ステップ１００に示すように、プロセッサ３は、その５００ｍｓ期間中に、測定されたシステム変数のそれぞれの平均値を算出する。なお、プロセッサ３は、過渡測定値を提供するために、その時間間隔の間に、各システム変数の変化率を算出する。変化率は、例えば、毎秒変化百分率（％／ｓ）、車両速度の変化率（ｋｐｈ／ｓ）及び毎秒圧力変化（ｂａｒ／ｓ）として決定されることができる。平均データ及び変化率データは、バッファに保持される。本実施形態では、エンジン回転数（ＥｎｇｉｎｅＳｐｅｅｄ）、加速率（車両速度／時間）、車両速度（ＶｅｈｉｃｅＳｐｅｅｄ）、スロットルペダル位置（ＴＭＰｅｄａｌＰｏｓ）、ブレーキステータス（ＢｒａｋｅＳｗｉｔｃｈＳｔａｔｕｓ）及びブレーキペダル位置（ＶｉｒｔｕａｌＰｅｄａｌＰｏｓ）又は減速率（車両速度／時間）に関するシステム変数が分析される。

自動車の現在の運転モードは、ＣＡＮバス７に提供された車両モードデータ１１にアクセスすることによって、決定されることができる（ステップ１１０）。プロセッサ３は、どの走行モード（例えば、パーキング、ニュートラル、ドライブ、スポーツ）が現在選択されているか決定（判断）することができる。また、プロセッサ３は、地形モードが選択されているか、或いはクルーズコントロール／ヒルディセントが接続されているかをチェックすることもできる。

次いで、プロセッサ３は、定常状態又は過渡事象にあるかをチェックする（ステップ１２０）。この試験は、後続の処理工程で、ルックアップマップ（ステップ１００で算出された）の平均値の又は変化率のいずれかを使用すべきか否かを決定するものである。過渡マップは、問題になっているシステム変数に関する所定の固定値を超えている場合に基づいて選択されるであろう（例えば、加速率が特定の規定値よりも高い場合に過渡マップを選択することができる）。

次いで、プロセッサ３は、分析する運転パラメータのそれぞれに関連するルックアップマップ１７を選択するために、ＣＦＦ（カー・コンフィギュレーション・ファイル）１５にアクセスする（ステップ１３０）。図２に示すように、定常状態マップ（ＳＳ）、正の過渡マップ（ＰＴ）及び負の過渡マップ（ＮＴ）がＣＦＦ１５内に３つの運転パラメータに対して格納されている。適切な定常状態又は過渡のルックアップマップ１７が、定常状態／過渡試験の結果に応答して選択される（ステップ１２０）。なお、車両速度に関する閾値を定義する校正マップ（Ｃ）が、ＣＦＦ１５に格納されている。

ルックアップマップ１７はそれぞれ一連の５つの経済性評価（Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄，Ｅ₅）と関連する閾値を含んでいる。第１の経済性評価（Ｅ₁）は、１（１）のスコアに対応し、効率の低いドライビングスタイルを表す（例えば、おそらく高い燃料消費量をもたらす）。第５の経済性評価（Ｅ₅）は、５（５）のスコアに対応し、より効率的なドライビングスタイルを表す（例えば、おそらく低い燃料消費量をもたらす）。中間の経済性評価（Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄）は、第１と第５の経済性評価（Ｅ₁，Ｅ₅）の中間においてより進展した尺度を提供するものである。表示される際、第１の経済性評価（Ｅ₁）は赤色に着色され、第２、第３及び第４の経済性評価（Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄）はオレンジ色に着色され、第５の経済性評価（Ｅ₅）は緑色に着色される。

各ルックアップマップ１７内においては、５セットの閾値（図２の行Ｒ₀，Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃，Ｒ₄で表される）があり、閾値の適切なセットの選択は、校正マップ（Ｃ）によって決定される。校正マップ（Ｃ）は、車両速度（Ｄｅｆａｕｌｔ_ＳｐｅｅｄＴｈｒｅｓｈｏｌｄ０からＤｅｆａｕｌｔ_ＳｐｅｅｄＴｈｒｅｓｈｏｌｄ４）に対する閾値（Ｖ₀，Ｖ₁，Ｖ₂，Ｖ₃，Ｖ₄）を含み、どのセットの閾値（Ｒ₀，Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃，Ｒ₄）が分析に用いられるべきか決定するためのチェックが実行される。具体的には、ルックアップマップ１７内の閾値（Ｒ₀，Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃，Ｒ₄）のセットは、測定された車両速度に関して校正マップ（Ｃ）内で識別された閾値（Ｖ₀，Ｖ₁，Ｖ₂，Ｖ₃，Ｖ₄）に対応するために選択される。例えば、車両速度が校正マップ（Ｃ）内の第２の閾値範囲（Ｖ₁）内にある場合、ルックアップマップ（ｓ）の第２のセットの閾値（Ｒ₁）が分析に用いられる。車両速度の変化は、異なるセットの閾値（Ｒ₀，Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃，Ｒ₄）の選択を生じ得る。

一度、閾値（Ｒ₀，Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃，Ｒ₄）の適切なセットが校正マップ（Ｃ）を参照して決定されると、ＣＡＮバス７から取得された各システム関数のアクセル（Ａ）、スピード＆エンジン（Ｓ）及びブレーキ（Ｂ）に関するルックアップマップへの比較が行われる。比較は、校正マップ（Ｃ）における比較に基づいて選択された閾値（Ｒ₀，Ｒ₁，Ｒ₂，Ｒ₃，Ｒ₄）のセットに対して実行される。経済性評価（Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄，Ｅ₅）は、この比較から決定される（ステップ１４０）。運転者フィードバックを提供するために、経済性評価（Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄，Ｅ₅）に基づく経済性指標が表示モジュール１９にリアルタイムで出力される。本実施形態では、経済性指標は、経済性評価（Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄，Ｅ₅）に対応する。

経済性評価（Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄，Ｅ₅）は、特定の旅程に対して算出される平均評価を可能にするためにバッファ内に格納される（ステップ１５０）。一度旅程が完了すると、平均評価は、表示モジュール１９へ出力される。格付けは、将来の参照のため、例えば、昔の記録を提供するために保存することができる。

評価システムにおける処理ステップを表すフロー図を図３Ａ〜３Ｅに示す。図３Ａに示すように、エンジン回転数（ＥｎｇｉｎｅＳｐｅｅｄ）、車両速度（ＶｅｈｉｃｌｅＳｐｅｅｄ）、スロットルペダル位置（ＴＭＰｅｄａｌＰｏｓ）、ブレーキステータス（ＢｒａｋｅＳｗｉｔｃｈＳｔａｔｕｓ）及びブレーキペダル位置（ＶｉｒｔｕａｌＰｅｄａｌＰｏｓ）に関するシステム変数が、５００ｍｓの測定期間中に平均化される（ステップ２００）。ブレーキステータス（ＢｒａｋｅＳｗｉｔｃｈＳｔａｔｕｓ）は、パーキングブレーキが適用されたか否かを示す。

正規化データを生成するためにエンジン回転数、車両速度、スロットルペダル位置及びブレーキペダル位置に関する平均データが各補間ルックアップテーブルへ出力される（ステップ２１０）。その後の評価ステップは、車両／エンジンのタイプ又は構成に関係なく行うことができる。

車両速度（ＶｅｈｉｃｌｅＳｐｅｅｄ）の変化率は、現在の車両速度データを前回の車両速度データと比較することによって算出される（ステップ２２０）。車両速度の変化率はまた、補間ルックアップテーブル及び相対的で絶対的な変化率値出力へ渡される（ステップ２３０）。変化率に対する相対値は「定常」、「正」又は「負」として分類され（ステップ２４０）、変化率に対する絶対値は更なる評価のために転送される（ステップ２５０）。

信号ノイズを除去するために、ヒステリシスが、エンジン回転数、車両速度、スロットル位置及びブレーキ圧のための正規化データに対して実行される（ステップ２６０）。図３Ｂに示すように、エアロ（空力）速度調整値を生成するために、正規化された車両速度データが速度ルックアップテーブルに適用される（ステップ２７０）。エアロ速度調整値は、車両速度に関連して増加する空力抵抗を反映させるために経済性評価に適用される変更子である。

エアロ速度調整とは独立して、正規化された車両速度データが分類され（ステップ２８０）車両速度分類データ出力が変更子として他のデータチャネルに適用される。つまり、車両速度分類データが、車両速度の変化率、エンジン回転数、スロットル位置及びブレーキペダル位置の正規化データに適用される。

図３Ｅに示すように、車両運転設定は、車両マップ選択を生成するために別個に分析される（ステップ２９０）。マップ選択は、「デフォルト」、「ダイナミック」、「ハイブリッド」又は「トランスファー」モードを備える（ステップ３００）。得られたマップデータは、変更子として、車両速度の変化率、エンジン回転数、スロットル位置及びブレーキペダル位置のための正規化データに適用される。

車両速度カテゴリ及び車両マップデータにより（ステップ３１０）、スロットルに対して（ステップ３２０）及びブレーキ圧に対して（ステップ３３０）修正された正規化データは、各経済性評価（Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄，Ｅ₅）を生成するために各ルックアップテーブルに適用される。適切なルックアップテーブルが、測定されたパラメータに基づいて選択でき、例えば別々のルックアップテーブルが正の過渡（ＰＴ）、負の過渡（ＮＴ）又は定常状態（ＳＳ）条件のために参照することができる。図３Ｃ及び図３Ｄに示すように、運転者フィードバックを提供するために経済性評価（Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄，Ｅ₅）が表示モジュール１９へ出力される。

車両速度データの場合、車両速度の変化率と定常状態の車両速度とを組み合わせることによって、組み合わされた車両速度データが決定される（ステップ３４０）。過大な加速度を反映させるようにするために、加速時においては、定常評価（即ち、定常状態ルックアップマップ−ステップ３５０）又は増加評価（即ち、正の過渡ルックアップマップ−ステップ３６０）のより低い方の評価に基づいて経済性評価（Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄，Ｅ₅）が決定される。逆に、効率的な減速を反映させるために、減速時においては、経済性評価（Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄，Ｅ₅）は、定常評価（即ち、定常状態ルックアップマップ−ステップ３５０）又は減少評価（即ち負の過渡ルックアップマップ−ステップ３７０）の高い方の評価に基づく。

更には、空力抵抗を説明する経済性評価を修正するために、エアロ速度調整値が組み合わされた車両速度データに適用される（ステップ３８０）。車両速度の評価は、「クランプ（固定される）」か、又はそれが最小の経済性評価よりも落ちるのを抑制するように制限される（ステップ３９０）。

評価システム１は、アクセル（Ａ）、スピード＆エンジン（Ｓ）及びブレーキ（Ｂ）のそれぞれに対する要約経済性評価も生成する。アクセル（Ａ）、スピード＆エンジン（Ｓ）及びブレーキ（Ｂ）のそれぞれに対して決定された経済性評価（Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄，Ｅ₅）への重み付けを提供するために、重み付けルックアップマップが参照される（ステップ４００）。アクセル（Ａ）に対する平均経済性評価を決定するために、平均速度評価は、重み付けルックアップマップから決定された速度重み付けを乗算する（ステップ４１０）。スピード＆エンジン（Ｓ）に対する平均経済性評価は、重み付けルックアップマップから決定されたスロットル重み付けと平均スロットルとを乗算することによって決定される（ステップ４２０）。ブレーキ（Ｂ）に対する平均経済性評価は、重み付けルックアップマップから決定されたブレーキ重み付けと平均ブレーキ評価を乗算することによって算出される（ステップ４３０）。アクセル（Ａ）、スピード＆エンジン（Ｓ）及びブレーキ（Ｂ）のそれぞれに対して決定された要約経済性評価を要約することによって、組み合わされた要約が生成される（ステップ４４０）。

組み合わされた要約は、効率スコアとして、例えば百分率で出力できる。

要約経済性評価及び／又は平均効率スコアは、特定の旅程又はユーザー定義の期間に対して生成できる。得られた旅行情報は、長期にわたる旅程（例えば、日、週、月）を網羅することができる。

表示モジュール１９への例示的なグラフィカルのリアルタイム表示を図４に示す。アクセル（Ａ）、スピード＆エンジン（Ｓ）及びブレーキ（Ｂ）等の運転パラメータに対する経済性評価（Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄，Ｅ₅）が１から５の数値で表示されている。なお、経済性評価（Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄，Ｅ₅）は、車両２１のグラフィカル表現に関して同心円状のセグメントとして表示されている。アクセル（Ａ）は、車両２１の前方に突出する第１のセグメント２３として表されており、スピード＆エンジン（Ｓ）は、車両２１の側に半径方向外向きに延びる第２のセグメント２５として表されており、ブレーキ（Ｂ）は、車両２１の後方に延びる第３のセグメント２７として表されている。表示されるセグメントの数は、その運転パラメータに対して決定された経済性評価（Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄，Ｅ₅）に対応して表示される。表示モジュール１９は、運転者によって容易に解釈することが可能な運転パラメータの経済性評価の直感的な表示を提供する。

車両の現在の旅程の詳細を提供するために、進化した旅行要約２９を表示することもできる。図５Ａに示すように、旅行要約２９は、全体的経済性評価３１を百分率で提供するとともに現在の旅程に対する平均燃料消費量（燃料１ガロン当たりの走行マイル−ｍｐｇ）３３を提供する。旅行要約２９はまた、車両の過去３つの旅程に対する燃料１ガロン上がりの走行マイルと全体的評価の平均を提供する。車両によって完了した１ガロン当たりのマイル及び最も高い全体的経済性評価もまた比較のために提供される。

図５Ｂに示すように、昔のデータ要約３５も表示することができる。昔のデータ要約３５は、旅程に関する１ガロン当たりのマイル（ｍｐｇ）の平均とともに全体的経済性評価を備える。昔のデータは、現在の旅程及びその前の３つの工程について表示される。進行中の比較を可能にするために、例えば、特定の旅程に対し、例えば長期にわたる（例えば日、週、月）複数の旅程を網羅するために、運転者がユーザー定義の期間に対する要約データを保存することもできる。この要約データは別々の旅行（旅行Ａ及び旅行Ｂ）として保存できる。最良の旅程性能（例えば最も高い経済評価及び燃料経済性）の要約もまた、将来の参照のために表示される。

図６に占めるように、リアルタイムのドライビングスタイル要約３７がアクセル（Ａ）、スピード＆エンジン（Ｓ）又はブレーキ（Ｂ）に関して表示できる。ドライビングスタイル要約３７は、リアルタイム表示の簡易版であり、表示モジュール１９上よりもむしろインストルメントクラスタに表示することができる。ドライビングスタイル要約３７は、アクセル（Ａ）、スピード＆エンジン（Ｓ）又はブレーキ（Ｂ）に関する棒グラフを備える。棒グラフは、その運転パラメータに対して決定された経済性評価（Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄，Ｅ₅）を表すために５本の棒をそれぞれ備える。

本発明に係る運転評価システム１は、様々な側面で変更することができる。

まず、スピード（Ｓ）の為の経済性評価は、エンジン回転数（ＲＰＭ）及び／又は車両加速度（ｋｐｈ／ｓ）に基づいて決定できる。第１の経済性評価（Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄，Ｅ₅）を決定するために、定常状態ルックアップマップ（Ｓ_SS）がエンジン回転数のためにアクセスされ、第２の経済性評価（Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄，Ｅ₅）を決定するために、過渡ルックアップマップ（Ｓ_PT；Ｓ_NT）が車両加速度のためにアクセルされる。表示モジュール１９に出力される経済性指標は、第１及び第２の評価（Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄，Ｅ₅）の低い方に基づく。

更には、ルックアップマップから導出される経済性評価（Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄，Ｅ₅）は、例えば車両速度に基づいて修正することができる。これは、速度が増加するにつれて増加する空力抵抗に起因する効率の低下を強調するために運転者にフィードバックを提供することができるものである。変更子は、表示のために修正された評価出力及びスピード（Ｓ）のために決定された経済性評価（Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄，Ｅ₅）に適用されることが想定される。変更子は、関連する変更子を持つ一連の範囲を含む変更子ルックアップマップから決定することができる。

ブレーキ（Ｂ）の経済性評価（Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄，Ｅ₅）は、マスターブレーキシリンダの圧力を参照して説明される。代替的に又は追加的には、経済性評価（Ｅ₁，Ｅ₂，Ｅ₃，Ｅ₄，Ｅ₅）を決定するために車両の減速率を用いることができる。減速率の使用は、それが車両タイプに依存するものではなく、校正が潜在的により少なくてすむため、好ましい。

運転評価システム１の運転は、特定の走行モードが接続された時に抑制され得る。例えば、運転評価システム１は、クルーズコントロールがスロットル／ブレーキ設定を積極的に調査する際に抑制され得る。しかしながら、運転評価システム１は、一度クルーズコントロールが、自動車が設定速度に到達すると車両−追従モードでは無いと決定するように運転し得る。グラフィック表示は、例えば、運転評価システム１が抑制される際に経済性評価がグレーアウトされることを示すように、部分的に又は完全に遮ることができる。

同様に、運転者が電話をかけるか逆転カメラが使用可能になったときに、グラフィック表示を部分的に又は完全に遮ることができる。

運転評価システム１はまた、より効率的な運転を促進するためのヒントのライブラリを含むことができる。ヒントとしては、例えば、円滑な加速及び減速を促すこと、及び／又は車両修理をお勧めすること等であり得る。

本発明の範囲及び精神から逸脱することなく、種々の変更及び修正がここに記載されるシステムに対して行われることができる。本システムは、例えば、燃料消費量を改善するためにギアシフトの推薦を提供する等の運転者に追加的な情報を提供するために変形されることができる。

本発明は、内燃機関を有する自動車を参照して説明される。しかしながら、本発明は、ハイブリッド又は電気自動車に対して、例えば、電池の使用状況及び／又は範囲計算のフィードバックを提供するために実装され得ることが想定される。

１…（運転）評価システム
３…プロセッサ
７…ＣＡＮバス
９…車両運転データ
１１…車両モードデータ
１３…記憶装置
１５…カー・コンフィギュレーション・ファイル（ＣＣＦ）
１７…ルックアップマップ
１９…表示モジュール

Claims (20)

1. 自動車の少なくとも１の運転パラメータを評価して運転者にフィードバックを提供する方法であって、
   前記自動車の第１の運転パラメータに関する第１のシステム変数を測定することと、
   複数のルックアップマップから第１のルックアップマップにアクセスすることであって、前記複数のルックアップマップのそれぞれが車両運転モードのそれぞれと関連し、かつ前記第１の運転パラメータと関連し、前記第１のルックアップマップが第１の閾値の複数のセットを備えていることと、
   前記第１のシステム変数を前記第１の閾値のあるセットと比較して第１の経済性評価を決定することと、
   前記第１の経済性評価に基づいて第１の経済性指標を出力すること
   を含む方法。
2. 車両モードデータを受け付け、受け付けた車両モードデータに依存して車両運転モードを決定し、決定された車両運転モードに依存して前記複数のルックアップマップから前記第１のルックアップマップにアクセスすることを含む請求項１に記載の方法。
3. 第１の閾値のそれぞれのセットが車両速度の予め定められた範囲と関連し、前記方法が、前記自動車の速度を決定し、決定された車両速度に依存して前記第１のシステム変数との比較のために前記第１のルックアップマップの第１の閾値のセットを選択することを含む請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記第１の閾値が前記自動車の前記第１のシステム変数の定常状態の測定に対応するか又は前記第１の閾値が前記自動車の前記第１のシステム変数の変化率の測定に対応する請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
5. 前記第１の運転パラメータと関連する複数のルックアップマップから前記第１のルックアップマップを選択することを含み、その選択が、測定された第１のシステム変数の特性に基づいて実行されることを含む請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
6. 前記第１の経済性指標を生成するために、変更子を前記第１の経済性評価に適用することを含む請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
7. 前記変更子が、前記自動車の第２運転パラメータに関する第２のシステム変数に基づく請求項６に記載の方法。
8. 少なくとも１の運転パラメータが、スロットル位置、エンジン回転数、車両速度、及び摩擦ブレーキのうちの１又は複数に関する請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
9. 前記自動車の異なる運転パラメータに関連する追加システム変数を測定することと、
   複数のルックアップマップから前記第１のルックアップマップにアクセスすることであって、前記第１のルックアップマップが第１の閾値の複数のセットを備えていることと、
   前記追加システム変数を前記第１の閾値のあるセットと比較して第２の経済性評価を決定することと、
   前記第２の経済性評価に基づいて追加経済性指標を出力することを含む請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
10. 前記少なくとも１の追加システム変数に対して決定された経済性評価に基づく少なくとも１の追加的な指標を出力することを含む請求項９に記載の方法。
11. コンピュータによる実行時に請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法のすべてのステップをコンピュータに実行させるためのコンピュータ読み取り可能な命令を有する１又は複数のコンピュータ読み取り可能な媒体。
12. 自動車の少なくとも１の運転パラメータの評価に応じて運転者にフィードバックを提供するためのシステムであって、
    前記自動車の第１の運転パラメータに関する第１のシステム変数に対応するセンサデータを受け付けるためのデータバスと、
    前記第１の運転パラメータと関連する第１のルックアップマップを記憶するための記憶装置であって、前記第１のルックアップマップが第１の閾値の複数のセットを備える記憶装置と、
    前記センサデータを前記第１の閾値のセットと比較し、第１の経済性評価を決定するように構成されたプロセッサと、
    前記第１の経済性評価に基づいて第１の経済性指標を出力するための出力装置と
    を備え、
    前記記憶装置は、複数のルックアップマップを記憶し、前記複数のルックアップマップのそれぞれが車両運転モードのそれぞれと関連し、前記プロセッサは、前記複数のルックアップマップからの前記センサデータとの比較のために前記第１のルックアップマップを選択するように構成されているシステム。
13. 前記プロセッサが、車両運転モードデータを受け付け、前記車両運転モードデータの受け付けに応答して車両運転モードを決定し、決定された車両運転モードに依存して前記複数のルックアップマップから前記第１のルックアップマップを選択するように構成されている請求項１２に記載のシステム。
14. 第１の閾値のそれぞれのセットが車両速度の予め定められた範囲と関連し、前記プロセッサが前記自動車の速度を決定し、決定された車両速度に依存して前記第１のシステム変数との比較のために前記第１のルックアップマップの第１の閾値のセットを選択するように構成されている請求項１２又は１３に記載のシステム。
15. 前記第１の閾値が前記自動車の前記第１のシステム変数の定常状態の測定に対応するか又は前記第１の閾値が前記自動車の前記第１のシステム変数の変化率の測定に対応する請求項１２〜１４のいずれか１項に記載のシステム。
16. 前記データバスが前記自動車の複数の運転パラメータに関するセンサデータを受け付けるように構成され、前記プロセッサが各運転パラメータに関する前記センサデータを、それぞれの経済性評価を決定するために前記記憶装置に記憶された閾値のそれぞれのセットと比較するように構成されている請求項１２〜１５のいずれか１項に記載のシステム。
17. 前記プロセッサが、前記第１の経済性指標を生成するために変更子を前記第１の経済性評価に適用するように構成されている請求項１２〜１６のいずれか１項に記載のシステム。
18. 前記変更子が、前記自動車の第２運転パラメータに関する第２のシステム変数に基づく請求項１７に記載のシステム。
19. 少なくとも１の運転パラメータがスロットル位置、エンジン回転数、車両速度、及び摩擦ブレーキのうちの１又は複数に関するものである請求項１２〜１８のいずれか１項に記載のシステム。
20. 請求項１２〜１９のいずれか１項に記載の運転者にフィードバックを提供するためのシステムを有する自動車。

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