JP3833468B2 - 車両用最適速度表示装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、良好な燃料消費率が得られる最適速度を表示する最適速度表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両を安全且つ適切に走行させるためには、操縦者に当該車両の走行状態を随時的確に認識させる必要がある。このため、車両には、通常、操縦者から容易に視認可能な位置に計器盤が装着されており、この計器盤に車両の走行速度や回転数、冷却水温度、燃料残量等の各種情報が表示されるようになされている。
【０００３】
近年では、このような計器盤に、単位燃料消費量あたりの走行距離、或いは単位走行距離あたりの燃料消費量を示す燃料消費率を表示する技術が提案され、一部の車両において実用化されるに至っている。計器盤に燃料消費率を表示するようにすれば、操縦者は、表示された燃料消費率の値を参照して良好な燃料消費率を得るために最適な走行速度（以下、最適速度という。）を予測して、走行速度を調整することが可能となり、また、例えば、表示された燃料消費率の値と燃料残量とから燃料補給が必要となる時期を予測することができ、車両を適切に走行させる上で非常に便利である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両が走行する道路の状況等は刻々と変化するものであり、道路の状況に応じて良好な燃料消費率で走行するための最適速度も随時変化する。このため、計器盤に表示された燃料消費率の値から正確な最適速度を瞬時に予測するのは困難である。特に、下り坂から上り坂への変化といったように道路状況が大きく変化した場合には、正確な最適速度を予測することがきわめて難しくなる。
【０００５】
本発明は、以上のような従来の実情に鑑みて創案されたものであり、道路状況等に応じて変化する最適速度を正確且つ瞬時に認識して、良好な燃料消費率が得られるように車両の走行速度を適切に調整することを可能とする車両用最適速度表示装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る車両用最適速度表示装置は、走行速度を検出する速度検出手段と、前記速度検出手段により検出された走行速度に基づいて所定時間毎の走行距離を算出する距離算出手段と、前記所定時間毎の燃料消費量を検出する燃料消費量検出手段と、前記距離算出手段により算出された所定時間毎の走行距離と前記燃料消費量検出手段により検出された所定時間毎の燃料消費量とに基づいて、所定時間毎の燃料消費率を算出する燃料消費率算出手段と、前記燃料消費率算出手段により算出された所定時間毎の燃料消費率と前記速度検出手段により検出された走行速度とに基づいて、良好な燃料消費率が得られる最適速度を算出する最適速度算出手段と、前記最適速度算出手段により算出された最適速度を表示する表示手段とを備えて構成される。
【０００７】
この車両用最適速度表示装置においては、車両の走行速度が速度検出手段により検出され、検出された走行速度に基づいて、所定時間毎の車両の走行距離が距離算出手段により算出される。また、車両の走行に伴って消費される燃料の所定時間毎の消費量が燃料消費量検出手段により検出され、距離算出手段により算出された走行距離と燃料消費量検出手段により検出された燃料消費量とに基づいて、所定時間毎の燃料消費率が燃料消費率算出手段により算出される。そして、燃料消費率算出手段により算出された所定時間毎の燃料消費率と速度検出手段により検出された走行速度とに基づいて、良好な燃料消費率が得られる最適速度が最適速度算出手段により算出され、算出された最適速度が表示手段に表示される。
【０００８】
したがって、当該車両用最適速度表示装置が搭載された車両の操縦者は、表示手段を参照することで、良好な燃料消費率が得られる最適速度を正確且つ瞬時に認識して、車両の走行速度を適切に調整することが可能となる。
【００１１】
また、本発明の請求項１に係る車両用最適速度表示装置は、前記最適速度算出手段が、予め設定された所定期間内における平均燃料消費率に基づいて前記最適速度を算出することを特徴としている。
【００１２】
この請求項１に係る車両用最適速度表示装置においては、予め設定された所定期間内における平均燃料消費率に基づいて最適速度が算出されることになるので、何らかの原因で燃料消費率算出手段により算出された燃料消費率が突発的に異常な値を示した場合に、これをキャンセルして、最適速度を適切に算出することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明を適用した車両用最適速度表示装置１の一構成例を示す機能ブロック図であり、図２はこの車両用最適速度表示装置１の本体表示部２の外観を示す斜視図である。
【００１７】
この車両用最適速度表示装置１は、例えば大型トラック等のように、良好な燃料消費率で走行することが要求される車両に搭載され、良好な燃料消費率を得るために最適な走行速度（最適速度）を算出して表示することで、操縦者に最適速度を正確且つ瞬時に認識させて、走行速度の調整を促すものであり、本体表示部２とスピードセンサ３及び流量センサ４とを備えている。
【００１８】
本体表示部２は、図２に示すように、矩形箱状の筐体１１を備えており、この筐体１１の一方の主面部に、例えば液晶表示器等の表示パネル１２が組み付けられている。この表示パネル１２には、後述する演算回路１４の最適速度算出部１７により算出された最適速度が表示されることになる。
【００１９】
また、筐体１１の一方の主面部には、例えば複数の入力ボタン等よりなる操作入力部１３が設けられており、この操作入力部１３により操縦者が当該車両用最適速度表示装置１の動作モードを選択できるようになっている。具体的には、例えば、操縦者が操作入力部１３の「最適速度」ボタンを押下することで、最適速度表示機能が選択され、操作入力部１３の「高速／一般」ボタンを押下することで、高速道路走行モードと一般道路走行モードとが切り替えられるようになっている。ここで、高速道路走行モードは、高速道路走行時における最適速度を算出して表示するモードであり、一般道路走行モードは、一般道路走行時における最適速度を算出して表示するモードである。
【００２０】
更に、この操作入力部１３は各種設定値の入力にも利用される。具体的には、例えば、高速道路走行モードにおける下限・上限速度や、一般道路走行モードにおける下限・上限速度が、この操作入力部１３を介して入力される。ここで、下限・上限速度は、最適速度の対象となる有効走行速度の下限値及び上限値を示すものである。また、燃費データを平均化する単位時間（例えば、１０秒、２０秒、３０秒から選択される。以下、これを平均化処理期間という。）等も、この操作入力部１３を介して入力されることになる。
【００２１】
本体表示部２の筐体１１の内部には、当該車両用最適速度表示装置１を動作させるための演算回路１４が収納されている。この演算回路１４は、スピードセンサ３により検出された車両の走行速度に基づいて、所定時間毎の走行距離を算出する距離算出部１５と、流量センサ４により検出された燃料消費量と距離算出部１５により算出された車両の所定時間毎の走行距離とに基づいて、所定時間毎の燃料消費率を算出する燃料消費率算出部１６と、この燃料消費率算出部１６により算出された所定時間毎の燃料消費率とスピードセンサ３により検出された車両の走行速度とに基づいて、最適速度を算出する最適速度算出部１７と、操作入力部１３を介して操縦者により入力された各種設定値を記憶しておくメモリ１８とを有している。
【００２２】
スピードセンサ３は、例えば、変速機の出力軸回転数から車両の走行速度を検出し、速度データとして出力する。このスピードセンサ３から出力された速度データは、本体表示部２に設けられた演算回路１４の距離算出部１５及び最適速度算出部１７に供給される。
【００２３】
流量センサ４は、例えば、内燃機関に供給される燃料の流量に応じて変化する回転体の回転数から所定時間（例えば２秒）毎の燃料消費量を検出し、燃料消費量データとして出力する。この流量センサ４から出力された燃料消費量データは、本体表示部２に設けられた演算回路１４の燃料消費率算出部１６に供給される。なお、上記所定時間は、１つのデータを取得する単位となる時間であり、当該車両用最適速度表示装置１に要求される精度や演算回路１４の演算処理能力等に応じて、任意の値に設定可能である。この時間の設定は、当該車両用最適速度表示装置１を出荷する際に製造元において行ってもよいし、上述した操作入力部１３を介して操縦者が行うようにしてもよい。
【００２４】
演算回路１４の距離算出部１５は、スピードセンサ３から速度データが供給されると、この速度データに基づいて、上記所定時間毎の車両の走行距離を算出し、走行距離データとして出力する。この距離算出部１５から出力された走行距離データは、燃料消費率算出部１６に供給される。
【００２５】
燃料消費率算出部１６は、所定時間毎の燃料消費量を示す燃料消費量データが流量センサ４から供給され、所定時間毎の車両の走行距離を示す走行距離データが距離算出部１５から供給されると、これら燃料消費量データ及び走行距離データに基づいて、上記所定時間毎の燃料消費率を算出し、燃費データとして出力する。この燃料消費率算出部１６から出力された燃費データは、最適速度算出部１７に供給される。
【００２６】
最適速度算出部１７は、所定時間毎の燃料消費率を示す燃費データが燃料消費率算出部１６から供給され、各時点における車両の走行速度を示す速度データがスピードセンサ３から供給されると、操縦者により選択された動作モード及びメモリ１８に記憶された設定値に応じて、良好な燃料消費率を得るために最適な走行速度である最適速度を算出する。すなわち、最適速度算出部１７は、燃料消費率算出部１６から供給された燃費データが良好な燃料消費率を示すものであり、この燃費データが操縦者により選択されたモードにおける設定条件に適合する場合には、その時点における車両の走行速度を最適速度として判断し、この最適速度の値を表示パネル１２に表示させる処理を行う。
【００２７】
ここで、最適速度算出部１６における処理について、具体的な一例を挙げて更に詳しく説明する。
【００２８】
例えば、高速道路走行モードが選択された場合において、高速道路走行モードの下限速度が６０ｋｍ／ｈ、上限速度が８０ｋｍ／ｈに設定されている場合には、最適速度算出部１７は、先ず、初期状態において、下限速度である６０ｋｍ／ｈを最適速度の初期値として認識し、図３（ａ）に示すように、表示パネル１２に「最適速度：高速６０ｋｍ／ｈ」といった内容を表示させる処理を行う。
【００２９】
次に、車両の走行に伴って、燃料消費率算出部１６から所定時間（例えば２秒）毎の燃費データが次々に供給されてくると、最適速度算出部１７は、これらの燃費データを取得すると共に、これに対応する速度データを取得して内部のバッファに一時的に蓄えておく。そして、データ取得時間が上述した平均化処理期間に達すると、最適速度算出部１７は、バッファに蓄えられた燃費データ及び速度データを読み出して、これらを平均化する処理を行う。
【００３０】
具体的には、例えば、平均化処理期間が３０秒に設定されている場合には、最適速度算出部１７は、データ取得時間が３０秒に達した時点で、バッファから３０秒分の燃費データ（上述したように２秒で１データの場合には１５の燃費データ）及びこれに対応する速度データを読み出して、これらを平均化する処理を行い、平均燃料消費率及びこれに対応する平均速度を求める。
【００３１】
ここで、燃費データを平均化して平均燃料消費率を求めるのは、道路状況の変化やアクセル操作等によって、燃料消費率算出部１６から供給される燃費データが突発的に異常な値を示すことがあり、このような異常な値を示す燃費データを有効なデータとして扱うと、最適速度を適切に算出することができないからである。すなわち、車両用最適速度表示装置１においては、予め設定された平均化処理期間毎に燃費データを平均化して平均燃料消費率を求め、この平均燃料消費率を基準に最適速度を判断することで、突発的に異常な値を示した燃費データをキャンセルして、適切に最低速度を算出することができるようになされている。
【００３２】
最適速度算出部１７は、平均燃料消費率とこれに対応する平均速度を算出したら、次に、算出された平均燃料消費率に対応した平均速度が、有効走行速度の範囲内にあるか否かを判断する。具体的には、最適速度算出部１７は、メモリ１８を参照することで、例えば、高速道路走行モードの下限速度が６０ｋｍ／ｈ、上限速度が８０ｋｍ／ｈに設定されていることを認識し、算出された平均燃料消費率に対応した平均速度が６０ｋｍ／ｈ以上８０ｋｍ／ｈ以下の範囲内であるか否かを判断する。そして、算出された平均燃料消費率に対応した平均速度が６０ｋｍ／ｈに満たない場合や８０ｋｍ／ｈを超える場合には、算出した平均燃料消費率及びこれに対応した平均速度のデータを破棄する。
【００３３】
一方、算出された平均燃料消費率に対応した平均速度が６０ｋｍ／ｈ以上８０ｋｍ／ｈ以下の範囲内にある場合には、最適速度算出部１７は、次に、算出された平均燃料消費率と、表示パネル１２に表示された最適速度に対応した平均燃料消費率とを比較する。そして、算出された平均燃料消費率よりも、表示パネル１２に表示された最適速度に対応した平均燃料消費率の方が良好である場合には、算出した平均燃料消費率及びこれに対応した平均速度のデータを破棄する。一方、算出された平均燃料消費率の方が、表示パネル１２に表示された最適速度に対応した平均燃料消費率よりも良好である場合には、新たに得られた平均消費率に対応した平均速度を最適速度として認定し、表示パネル１２の表示内容を更新して、新たに得られた平均消費率に対応した平均速度を最適速度として表示パネル１２に表示させる処理を行う。
【００３４】
なお、表示パネル１２に最適速度の初期値が表示されている状態で、最初に平均燃料消費率及びこれに対応した平均速度を算出したときは、上述した比較処理ができないので、最適速度算出部１７は、この最初に算出された平均燃料消費率に対応した平均速度を最適速度として認識し、表示パネル１２に表示させる処理を行う。具体的には、例えば、最初に算出された平均燃料消費率に対応した平均速度が７０ｋｍ／ｈである場合には、図３（ｂ）に示すように、「最適速度：高速７０ｋｍ／ｈ」といった内容が表示パネル１２に表示されることになる。
【００３５】
そして、次の平均燃料消費率及びこれに対応した平均速度が算出されたときに、最適速度算出部１７が上述したような比較処理を行って、新たに算出された平均燃料消費率の方が良好である場合には、表示パネル１２の表示内容を更新する。具体的には、例えば、新たに算出された平均燃料消費率に対応した平均速度が７５ｋｍ／ｈである場合には、表示パネル１２の表示内容が、図３（ｃ）に示すように、「最適速度：高速７５ｋｍ／ｈ」といった内容に更新されることになる。
【００３６】
また、一般道路走行モードが選択された場合にも、最適速度算出部１７は同様の処理を行って、例えば、一般道路走行モードの下限速度が４０ｋｍ／ｈ、上限速度が６０ｋｍ／ｈに設定されている場合には、初期状態において、図４（ａ）に示すように、表示パネル１２に「最適速度：一般４０ｋｍ／ｈ」といった内容を表示させる処理を行う。そして、新たに良好な平均燃料消費率が算出される度に表示パネル１２の表示内容を更新して、例えば図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示すように、「最適速度：一般５０ｋｍ／ｈ」、「最適速度：一般５０ｋｍ／ｈ」といった内容を表示パネル１２に表示させる。
【００３７】
最適速度算出部１７は、予め設定された平均化処理期間毎に以上のような処理を繰り返し行うことによって、表示パネル１２に、道路状況等の変化に応じた最新の最適速度を表示させるようにしている。
【００３８】
以上のように構成される車両用最適速度表示装置１は、良好な燃料消費率で走行することが要求される車両に搭載され、本体表示部２が、図５に示すように、車両の操縦席前方に設けられたインストルメントパネル２０の近傍に、操縦者から視認可能な状態で設置される。したがって、この車両用最適速度表示装置１が搭載された車両の操縦者は、本体表示部２の表示パネル１２を参照することで、道路状況等に応じて刻々と変化する最適速度をリアルタイムで正確に認識して、車両の走行速度を適切に調整することが可能となる。
【００３９】
ここで、以上のように構成される車両用最適速度表示装置１の動作について、図６のフローチャートを参照して説明する。なお、ここでは、初期状態における最適速度の初期値の表示については説明を省略し、表示パネル１２には最適速度算出部１７により算出された最適速度が既に表示されているものとして説明する。
【００４０】
車両用最適速度表示装置１は、先ず、ステップ１（Ｓ１）において、操作入力部１３の「ＯＮ／ＯＦＦ」ボタンが押下されることで電源が投入され、ステップ２（Ｓ２）において、操作入力部１３の「最適速度」ボタンが押下されることで、最適速度表示機能が選択される。
【００４１】
次に、ステップ３（Ｓ３）において、操作入力部１３の「高速／一般」ボタンが押下されることで、高速道路走行モード或いは一般道路走行モードが選択され、各モードの動作が行われる。
【００４２】
高速道路走行モード或いは一般道路走行モードが選択されると、次に、ステップ４（Ｓ４）において、最適速度算出部１７によりメモリ１８が参照され、予め設定された平均化処理期間が確認される。
【００４３】
次に、ステップ５（Ｓ５）において、燃料消費率算出部１６により算出された所定時間（例えば２秒）毎の燃料消費率を示す燃費データと、これに対応した速度データとが最適速度算出部１７により取得され、バッファに一時的に蓄えられる。
【００４４】
次に、データ取得時間が平均化処理期間に達すると、ステップ６（Ｓ６）において、最適速度算出部１７により、バッファに蓄えられた燃費データ及び速度データが読み出され、これらを平均化する処理が行われて、平均燃料消費率及びこれに対応する平均速度が新たに算出される。
【００４５】
平均燃料消費率及びこれに対応する平均速度が新たに算出されると、次に、ステップ７（Ｓ７）において、最適速度算出部７により、新たに算出された平均速度が有効走行速度の範囲内にあるか否か、すなわち、予め設定された下限速度以上で且つ上限速度以下であるか否かが判断される。そして、新たに算出された平均速度が予め設定された下限速度に満たない場合や上限速度を超える場合には、ステップ８（Ｓ８）に進み、このステップ８（Ｓ８）において、新たに算出された平均燃料消費率及び平均速度のデータが破棄される。そして、データが破棄されると、ステップ４（Ｓ４）に戻って、再度平均化処理期間の確認が行われた後、ステップ５（Ｓ５）において、次の燃費データ及びこれに対応する速度データの取得が行われる。
【００４６】
一方、新たに算出された平均速度が予め設定された下限速度以上で且つ上限速度以下である場合には、ステップ９に進み、このステップ９（Ｓ９）において、最適速度算出部７により、新たに算出された平均燃料消費率と、表示パネル１２に表示されている最適速度に対応した平均燃料消費率との比較が行われる。そして、新たに算出された平均燃料消費率よりも、表示パネル１２に表示されている最適速度に対応した平均燃料消費率の方が良好であると判断された場合には、ステップ８（Ｓ８）に進み、このステップ８（Ｓ８）において、新たに算出された平均燃料消費率及び平均速度のデータが破棄される。そして、データが破棄されると、ステップ４（Ｓ４）に戻って、再度平均化処理期間の確認が行われた後、ステップ５（Ｓ５）において、次の燃費データ及びこれに対応する速度データの取得が行われる。
【００４７】
一方、新たに算出された平均燃料消費率の方が、表示パネル１２に表示されている最適速度に対応した平均燃料消費率よりも良好であると判断された場合には、ステップ１０（Ｓ１０）に進み、このステップ１０（Ｓ１０）において、新たに算出された平均燃料消費率に対応した平均速度を最適速度として、表示パネル１２に表示させる処理が行われる。そして、新たに算出された平均燃料消費率に対応した平均速度が最適速度として表示パネル１２に表示されると、ステップ４（Ｓ４）に戻って、再度平均化処理期間の確認が行われた後、ステップ５（Ｓ５）において、次の燃費データ及びこれに対応する速度データの取得が行われる。
【００４８】
車両用最適速度表示装置１では、以上のような一連の処理が繰り返し行われることで、表示パネル１２の表示内容が随時更新され、道路状況等の変化に応じた最新の最適速度が表示パネル１２に表示されることになる。
【００４９】
以上詳細に説明したように、本発明を適用した車両用最適速度表示装置１では、良好な燃料消費率が得られる最適速度を表示パネル１２に表示させ、また、その表示内容を随時更新して最新の最適速度を表示パネル１２に表示させるようにしているので、この車両用最適速度表示装置１が搭載された車両の操縦者は、表示パネル１２を参照することで、道路状況等に応じて刻々と変化する最適速度をリアルタイムで正確に認識して、車両の走行速度を適切に調整することが可能となる。
【００５０】
また、この車両用最適速度表示装置１では、燃料消費率算出部１６により算出された燃料消費率を、最適速度算出部１７において平均化処理期間毎に平均化し、平均化された燃料消費率（平均燃料消費率）に基づいて最適速度を算出するようにしているので、何らかの原因で燃料消費率が突発的に異常な値を示した場合に、これをキャンセルして、最適速度を適切に算出することができる。
【００５１】
また、この車両用最適速度表示装置１では、最適速度の対象となる有効走行速度の下限値及び上限値（下限速度及び上限速度）を予め設定しておき、この有効走行速度の範囲内において最適速度を算出するようにしているので、例えば、法定速度を越えるような速度や、円滑な交通を妨げるような非常に低い速度等のように、車両を走行させる上で不適切な速度を最適速度として表示パネル１２に表示して、操縦者に不適切な走行を促すといった不都合を未然に防止することができる。
【００５２】
なお、以上は、本発明を適用した車両用最適速度表示装置１の具体的な一例を示したが、本発明は、以上の例に限定されるものではなく、使用目的や搭載される車両の車種等に応じて、各部の構造等を適宜変更可能である。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る車両用最適速度表示装置によれば、良好な燃料消費率が得られる最適速度が表示手段に表示されるので、当該車両用最適速度表示装置が搭載された車両の操縦者は、この表示手段を参照することで、最適速度を正確且つ瞬時に認識して、良好な燃料消費率で車両を適切に走行させることが可能となる。
【００５５】
また、本発明の請求項１に係る車両用最適速度表示装置によれば、予め設定された所定期間内における平均燃料消費率に基づいて最適速度が算出されることになるので、何らかの原因で燃料消費率算出手段により算出された燃料消費率が突発的に異常な値を示した場合に、これをキャンセルして、最適速度を適切に算出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した車両用最適速度表示装置の一構成例を示す機能ブロック図である。
【図２】前記車両用最適速度表示装置の本体表示部の外観を示す斜視図である。
【図３】本体表示部に設けられた表示パネルに最適速度が表示された状態を示す図であり、高速道路走行モード時における表示パネルの表示例を示す図である。
【図４】本体表示部に設けられた表示パネルに最適速度が表示された状態を示す図であり、一般道路走行モード時における表示パネルの表示例を示す図である。
【図５】本体表示部が車両内部に設置された様子を示す図である。
【図６】前記車両用最適速度表示装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１ 車両用最適速度表示装置
２ 本体表示部
３ スピードセンサ
４ 流量センサ
１２ 表示パネル
１５ 距離算出部
１６ 燃料消費率算出部
１７ 最適速度算出部

Claims (1)

1. 走行速度を検出する速度検出手段と、
   前記速度検出手段により検出された走行速度に基づいて所定時間毎の走行距離を算出する距離算出手段と、
   前記所定時間毎の燃料消費量を検出する燃料消費量検出手段と、
   前記距離算出手段により算出された所定時間毎の走行距離と前記燃料消費量検出手段により検出された所定時間毎の燃料消費量とに基づいて、所定時間毎の燃料消費率を算出する燃料消費率算出手段と、
   前記燃料消費率算出手段により算出された所定時間毎の燃料消費率と前記速度検出手段により検出された走行速度とに基づいて、良好な燃料消費率が得られる最適速度を算出する最適速度算出手段と、
   前記最適速度算出手段により算出された最適速度を表示する表示手段とを備え、
   前記最適速度算出手段は、予め設定された所定期間内における平均燃料消費率に基づいて前記最適速度を算出することを特徴とする車両用最適速度表示装置。

Images