JP5608429B2

JP5608429B2 - 運行状態解析方法

Info

Publication number: JP5608429B2
Application number: JP2010128746A
Authority: JP
Inventors: 知之山崎
Original assignee: Yazaki Energy System Corp
Current assignee: Yazaki Energy System Corp
Priority date: 2010-06-04
Filing date: 2010-06-04
Publication date: 2014-10-15
Anticipated expiration: 2030-06-04
Also published as: JP2011253494A

Description

本発明は、トラック等の車両の運行管理に係る車両運行情報を記録するデジタルタコグラフを用いた運行状態解析方法に関する。

従来、特開２００９−１９９３２８号公報（特許文献１）に、デジタルタコグラフを用い、運転者以外の管理者等が各運転者の走行中における危険運転状態を客観的にかつ容易に把握して、運転評価の際の労力を低減することできる車両用運行記録評価装置が開示されている。また、特開２００５−１９５４７６号公報（特許文献２）には標高データを含む地図データを記憶しておき、地図データに基づいて探索された経路の標高図を表示するナビゲーション装置が開示されている。

ところで、環境保護の観点や最近の燃料費高騰の影響を受けて、自動車の経済的な運転が重要視されている。特に、トラック等による輸送を業務とする運輸業などでは、運行ルートの区間の、省エネ等を考慮した最適ルートを選定することが要求される。このような省エネ等を考慮した最適ルートを選定のためには、運行ルートの傾斜の変化などを考慮することが重要であり、標高データを解析することが有効となる。

特開２００９−１９９３２８号公報特開２００５−１９５４７６号公報

特許文献２（特開２００５−１９５４７６号公報）のように、地図データの細部にわたって標高データを記憶しておくと、メモリ容量が膨大なものになってしまう。そこで、ＧＰＳから標高データを入手することも考えられるが、非常に高度情報が粗く、また、非測位部分も多く、運行ルートの標高データを活用するのは難しいという問題がある。このため、定期運行ルートを走行している業者には、その区間の、高度情報とリンクした省エネ等を考慮した最適ルートの設定が困難であった。

本発明は、記憶手段を備えたデジタルタコグラフに着目し、車両の運行ルートの任意の位置で標高のデータを取得できるようにし、この標高のデータとリンクさせた省エネ等を考慮した最適ルートの設定を容易にすることを課題とする。

請求項１の運行状態解析方法は、記憶手段を備えたデジタルタコグラフと、該デジタルタコグラフの前記記憶手段に接続可能で該記憶手段のデータを解析するコンピュータと、を用いて運行状態を解析する運行状態解析方法であって、前記デジタルタコグラフと共に車両運行情報記録装置を構成する制御部が、所定の単位走行距離を走行する毎に気圧センサから気圧データを取得するとともに該気圧データを高度データに変換し、前記制御部が、前記変換した高度データを前記デジタルタコグラフの記憶手段に逐次記憶し、前記コンピュータにより前記記憶手段に記憶された高度データを読み出して、該コンピュータにより該高度データに基づいて少なくとも走行距離に対応する標高の情報をディスプレイにグラフ表示するようにしたことを特徴とする。

請求項２の運行状態解析方法は、請求項１に記載の運行状態解析方法であって、前記記憶手段がメモリカードであり、該メモリカードを前記コンピュータに接続し、該メモリカードの高度データを該コンピュータが読み出すようにしたことを特徴とする。

本発明によれば、気圧センサで気圧データを取得して高度データに変換し、デジタルタコグラフの記憶手段に高度データを逐次記憶し、この記憶手段の高度データをコンピュータで読み出して走行距離に対応する標高の情報をディスプレイにグラフ表示するようにしたので、運送会社の事務所等において管理者を支援し、省エネ等を考慮した最適ルートの選定を容易にすることができる。

本発明の実施形態における車両運行情報記録装置の回路ブロック図である。本発明の実施形態における運行管理を行うためのシステムを示す図である。本発明の実施形態における坂道検出処理のフローチャートである。本発明の実施形態における勾配判定処理のフローチャートである。本発明の実施形態における坂道判定処理のフローチャートである。本発明の実施形態におけるパーソナルコンピュータの解析及び表示処理の要部フローチャートである。本発明の実施形態における表示例を示す図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態における車両運行情報記録装置の回路ブロック図である。この車両運行情報記録装置は、坂道検出ユニット１０と運行記録計としてのデジタルタコグラフ２０とで構成されている。坂道検出ユニット１０は、制御部としてのＣＰＵ１、ＥＥＰＲＯＭ２、気圧センサ３などで構成される。デジタルタコグラフ２０は記憶手段としてのメモリカード２１を備えており、車速センサからのｓｐｅｅｄ信号を取得して、速度や走行距離のデータをメモリカード２１に記録する。

坂道検出ユニット１０において、ＣＰＵ１は、ＥＥＰＲＯＭ２に格納されたプログラムを実行することで当該坂道検出ユニット１０の全体の動作を制御する。例えば、ＣＰＵ１は、電源回路４を介して入力されるＩＧＮ（イグニッション）信号５や、インターフェース回路６を介して入力される車速センサからのｓｐｅｅｄ信号７を取得して、坂道検出の動作開始や各種処理を行う。また、ＣＰＵ１は、インターフェース回路８，９，１２を介して、坂道の上り検出信号（上り坂道検出信号）１５、下り検出信号（下り坂道検出信号）１５、高度データ１４の出力を行い、上り検出信号１５と下り検出信号１６を坂道情報とし、この坂道情報と気圧から換算した高度データ１４とを、デジタルタコグラフ２０のメモリカード２１へ記録する。

気圧センサ３は、走行中の車両周辺の気圧Ｐを所定のタイミングで測定する。この実施形態では、イグニション信号がＯＮとなったときに気圧測定を行って、高度値Ｈを算出する。その後、５０ｍの単位走行距離毎に気圧測定を行って高度値Ｈを算出する。これらの高度値Ｈはデジタルタコグラフ２０のメモリカード２１に逐次記録すうる。なお、高度値Ｈは次式（１）により算出する。
Ｈ＝４４．３３ｋｍ×［１−（Ｐ／１０１３２５Ｐａ）^0.19］…（１）

図２は例えば運送会社などの事務所において運行管理を行うためのシステムを示す図であり、デジタルタコグラフ２０のメモリカード２１を本発明における「コンピュータ」としてのパーソナルコンピュータ３０に接続し、このパーソナルコンピュータ３０でメモリカード２１内の速度、走行距離、坂道情報及び高度データを解析し、運行状態と走行ルートの坂道や標高（高度）などの状態をグラフ等によりディスプレイ３１に表示する。これにより、最適ルートを決定する支援を行うことができる。

次に、上記構成の車両運行情報記録装置の坂道検出動作について説明する。図３は実施形態における坂道検出ユニット１０のＣＰＵ１が実行する坂道検出処理のフローチャートであり、イグニッション信号ＯＮにより起動される。まず、ステップＳ１で気圧センサ３から気圧データを取得し、ステップＳ２で前式（１）により気圧データを高度に換算し、高度データとする。そして、ステップＳ３で、その高度データを初期の高度データとしてデジタルタコグラフ２０に送信する。これにより、デジタルタコグラフ２０にて高度データがメモリカード２１に記録される。

次に、ステップＳ４で速度信号入力処理を行い、ステップＳ５でｓｐｅｅｄ信号のパルスカウントにより走行距離を算出し、ステップＳ６で単位走行距離（５０ｍ）に達するのを監視する。なお、この実施形態では、単位走行距離として約５０ｍごとに高度値の算出を行うよう設定しており、［８パルス／１回転］の車速センサ（６３７ｒｐｍ）で２５４Ｐｕｌｓｅをカウントする毎に（単位走行距離に達したら）、ステップＳ７以降の処理を行う。すなわち、ステップＳ７〜Ｓ１２の処理は単位走行距離に達する毎に実行される。

ステップＳ７では気圧センサ３から気圧データを取得し、ステップＳ８で前式（１）により気圧データを高度に換算して高度データとし、ステップＳ９で高度差Ａを演算する。次に、ステップＳ１０で図４の勾配判定処理を行って坂道情報をデジタルタコグラフ２０に送信する。これにより、デジタルタコグラフ２０にて坂道情報がメモリカード２１に記録される。また、ステップＳ１１で図５の坂道判定処理を行って坂道情報をデジタルタコグラフ２０に送信する。これにより、デジタルタコグラフ２０にて坂道情報がメモリカード２１に記録される。また、ステップＳ１２で、前記高度データをデジタルタコグラフ２０に送信する。これにより、デジタルタコグラフ２０にて高度データがメモリカード２１に記録される。以上のステップＳ７〜Ｓ１２の処理を単位走行距離に達する毎に実行することで、デジタルタコグラフ２０のメモリカード２１に、坂道情報、及び高度データが逐次記録される。

図４は勾配判定処理のフローチャートである。ここで、勾配とは、単位走行距離ごとに算出した高度値の変化量を単位走行距離の５０ｍで除した値（％）である。なお、この実施形態では、２．５％を坂道判定の閾値として設定した。つまり、上り又は下りの勾配が２．５％に満たない場合、その勾配は坂道ではなく自然に発生しうる路面の起伏の範囲であると判定する。これは、法規で定義される一般の坂道の他、陸橋などのような短い坂道でも確実に検出できるように単位走行距離５０ｍに合わせて設定したものである。但し、上記の閾値はこれに限定されるものではなく、適宜設定してよい。また、使用者が自在に設定できることが好ましい。実際、この実施形態では、２つのダイヤル１７、１８によって上りと下りの勾配の閾値をそれぞれ１．０〜４．０％の範囲で設定できる。

この実施形態における坂道検出方法の特徴は、過去に算出した勾配が３回連続して同一方向への勾配である場合に坂道であると判定することである。例えば、勾配が、上り−上り−上りである場合に初めて上り坂であると判定する。また、勾配が、下り−下り−下りである場合には下り坂であると判定する。

図４の勾配判定処理では、はじめに、ＣＰＵ１は、ステップＳ２１で、Ｌ（ｍ）走行時点での高度差ＡについてＡ＞０であるか否かを判断し、Ａ＞０の場合は上りの勾配と判断し、Ａ＜０の場合は下りの勾配と判断する。上りの勾配の場合には、ステップＳ２２で、このＬ（ｍ）における高度差ＡがＨ（ｍ）より大きいか否かを判断する。Ｈとは、予め設定した「坂道」の勾配の閾値（％）から算出される単位走行距離あたりの高度差である。この実施形態では、閾値を２．５％に設定しているので、単位走行距離５０ｍにおける高度差Ｈは、２．５（％）×５０（ｍ）＝１．２５（ｍ）となる。従って、単位走行距離あたりの高度差が＋１．２５ｍ以上である場合、この勾配は「上り坂」であると判定される。なお、本来、勾配＝高度差／水平距離であるが、水平距離と実際の斜面の走行距離はほぼ同じとみなすことができるので、走行距離から勾配を算出している。

ステップＳ２２で高度差ＡがＨ（ｍ）より大きい場合、ステップＳ２３で上り勾配の連続数を示す「上りカウント」を＋１とする。次に、ステップＳ２４で上りカウントが３であるか否かを判断し、上りカウントが３でなければ元のルーチンに復帰し、上りカウントが３に達していれば、上り勾配が３回連続したこととなるので、ステップＳ２５で上り坂道検出信号を出力し、その後、ステップＳ２６で上りカウントを“１”減数して元のルーチンに復帰する。このステップＳ２６の処理は、次に４回目連続した場合にも、前から３回連続しているとして同様の坂道検出信号を出力するためである。

一方、ステップＳ２２で高度差がＡ＞Ｈでなかった場合、即ち、所定の上り勾配でなかった場合、ステップＳ２７で、上りカウントを０にリセットし、ステップＳ２８で単位走行距離のモニタリング処理を行って、元のルーチンに復帰する。このステップＳ２８の横行距離のモニタリング処理は、上り勾配が２回連続した直後に１回だけ「上り」の勾配が検出されない場合があっても、それをそのまま反映させるのではなく、次の単位走行距離までモニターして精度の高い坂道判定を行おうとするものである。

一方、ステップＳ２１でＡ＞０でない場合、下りの勾配について同様の判断を行う。はじめに、ステップＳ３１で、Ａ×（−１）→Ａとする処理を行う。これは、下りの勾配の高度差（負の値）についてその絶対値で判定を行うためである。次に、ステップＳ３２で、単位走行距離Ｌ（ｍ）についてのＡがＨ（ｍ）より大きいか否かを判断する。Ａ（絶対値）がＨより大きい場合、ステップＳ３３で、下り勾配の連続数を示す「下りカウント」を＋１とする。次に、ステップＳ３４で下りカウントが３であるか否かを判断し、下りカウントが３でなければ元のルーチンに復帰し、下りカウントが３に達し定いれば、下り勾配が３回連続したこととなるので、ステップＳ３５で下り坂道検出信号を出力し、その後、ステップＳ３６で下りカウントを“１”減数して元のルーチンに復帰する。

また、ステップＳ３２で高度差がＡ＞Ｈでなかった場合、即ち、所定の下り勾配でなかった場合、ステップＳ３７で、下りカウントを０にリセットし、ステップＳ３８で単位走行距離のモニタリング処理を行って、元のルーチンに復帰する。このステップＳ３８の横行距離のモニタリング処理は、下り勾配が２回連続した直後に１回だけ「下り」の勾配が検出されない場合があっても、それをそのまま反映させるのではなく、次の単位走行距離までモニターして精度の高い坂道判定を行おうとするものである。

図５の坂道判定処理では、ステップＳ４１で、Ｌ（ｍ）走行時点での高度差ＡについてＡ＞０であるか否かを判断する。Ａ＞０の場合は上りの勾配があると判断し、Ａ＜０の場合は下りの勾配があると判断する。上りの勾配がある場合は、ステップＳ４２で、このＬ（ｍ）における高度差ＡがＨ（ｍ）より大きいか否かを判断する。高度差Ａ＞Ｈである場合、ステップＳ４３で、現在、上り坂道検出信号を出力中であるか否かを判断し、出力中であればステップＳ４４で上り坂道検出信号の出力を継続し、元のルーチンに復帰する。一方、上り坂道検出信号の出力中でない場合、ステップＳ４５で、下り坂道検出信号を出力中であるか否かを判定する。出力中でない場合、ステップＳ４６で、上りカウントを＋１して、元のルーチンに復帰する。

一方、ステップＳ４２で高度差Ａ＞Ｈでない場合、ステップＳ４８で、現在、上り坂道検出信号を出力中であるか否かを判断し、出力中であれば、ステップＳ４９で、次回の単位走行距離のモニタリング処理を行う。これは、上り坂道検出信号出力中に１回だけ「上り」の勾配が検出されない場合があっても、それをそのまま反映させるのではなく、次の単位走行距離までモニターして精度の高い坂道判定を行おうとするものである。ステップＳ４８で上り坂道検出信号出力中でない場合、坂道検出信号出力停止の可否について判断する必要はないので、次の単位走行距離（Ｌ）について高度差の判定を行うため元のルーチンに復帰する。また、ステップＳ４５で下り坂道検出信号出力中である場合は、ステップＳ４７で前記同様なモニタリング処理を行って元のルーチンに復帰する。

ステップＳ４１でＡ＞０でない場合、下りの勾配について同様の判断を行う。はじめに、ステップＳ５１で、Ａ×（−１）→Ａとする処理を行う。これは、下りの勾配の高度差（負の値）についてその絶対値で判定を行うためである。次に、ステップＳ５２で、このＬ（ｍ）における高度差ＡがＨ（ｍ）より大きいか否かを判断する。高度差Ａ＞Ｈである場合、ステップＳ５３で、現在、下り坂道検出信号を出力中であるか否かを判断し、出力中であればステップＳ５４で下り坂道検出信号の出力を継続し、元のルーチンに復帰する。一方、下り坂道検出信号の出力中でない場合、ステップＳ５５で、上り坂道検出信号を出力中であるか否かを判定する。出力中でない場合、ステップＳ５６で、下りカウントを＋１して、元のルーチンに復帰する。

一方、ステップＳ５２で高度差Ａ＞Ｈでない場合、ステップＳ５８で、現在、下り坂道検出信号を出力中であるか否かを判断し、出力中であれば、ステップＳ５９で、次回の単位走行距離のモニタリング処理を行う。これは、上り坂道検出信号出力中に１回だけ「下り」の勾配が検出されない場合があっても、それをそのまま反映させるのではなく、次の単位走行距離までモニターして精度の高い坂道判定を行おうとするものである。ステップＳ５８で下り坂道検出信号出力中でない場合、坂道検出信号出力停止の可否について判断する必要はないので、次の単位走行距離（Ｌ）について高度差の判定を行うため元のルーチンに復帰する。また、ステップＳ５５で上り坂道検出信号出力中である場合は、ステップＳ４７で前記同様なモニタリング処理を行って元のルーチンに復帰する。

以上の坂道検出ユニット１０の各処理により、デジタルタコグラフ２０のメモリカード２１内に、坂道情報（上り坂道検出信号と下り検出信号）及び高度データが逐次記録される。なお、このメモリカード２１にはデジタルタコブラフ２０の通常動作による速度及び走行距離も逐次記録される。そして、これらのデータが前記パーソナルコンピュータ３０で解析され、解析結果が表示される。

図６はパーソナルコンピュータ３０の解析及び表示処理の要部フローチャートである。まず、ステップＳ１００でメモリカード２１から走行距離のデータに対応付けて高度データを読み込む。次に、ステップＳ１０１で初期高度データに基づいて、その後の高度データを補正する。この処理は、日によって気圧が異なるので、イグニション信号がＯＮとなったときの初期高度を例えば０ｍとする処理である。次に、ステップＳ１０２で、ディスプレイ３１において、例えば図７に示すように走行距離に対する標高のグラフを表示する。次に、ステップＳ１０３で、標高のデータに基づいて下り傾斜及び上り傾斜を演算し、ステップＳ１０４で例えば図７に示すように下り傾斜及び上り傾斜を数値表示する。

これにより、運転者以外の管理者等が、例えば坂道検出ユニット１０で得られた坂道情報と、標高のフラグと合わせて確認することにより、より正確な情報がえられ、省エネ等を考慮した適切な最適ルートを設定することができる。

以上の実施形態では、坂道検出ユニット１０の気圧センサ３により気圧データを計測してこの坂道検出ユニット１０で気圧データを高度データに変換し、デジタルタコグラフ２０のメモリカード２１に高度データを記録するようにしているが、デジタルタコグラフに気圧センサを組み込んで、このデジタルタコグラフにおいて気圧データの計測、高度データへの変換、及び高度データの記録を行うようにしてもよい。

また、この実施形態では、メモリカード２１をパーソナルコンピュータ３０に接続して高度データを読み出すようにしているが、デジタルタコグラフ２０とパーソナルコンピュータ３０とをケーブル等で接続して高度データを読み出すようにしてもよい。また、高度データを記録する記録手段はメモリカードに限らず、例えばＥＥＰＲＯＭ等のその他の記録媒体でもよい。

１ＣＰＵ（制御部）
２気圧センサ
１０坂道検出ユニット
２０デジタルタコグラフ
２１メモリカード（記憶手段）

Claims

記憶手段を備えたデジタルタコグラフと、該デジタルタコグラフの前記記憶手段に接続可能で該記憶手段のデータを解析するコンピュータと、を用いて運行状態を解析する運行状態解析方法であって、
前記デジタルタコグラフと共に車両運行情報記録装置を構成する制御部が、所定の単位走行距離を走行する毎に気圧センサから気圧データを取得するとともに該気圧データを高度データに変換し、
前記制御部が、前記変換した高度データを前記デジタルタコグラフの記憶手段に逐次記憶し、
前記コンピュータにより前記記憶手段に記憶された高度データを読み出して、該コンピュータにより該高度データに基づいて少なくとも走行距離に対応する標高の情報をディスプレイにグラフ表示するようにしたことを特徴とする運行状態解析方法。
前記記憶手段がメモリカードであり、該メモリカードを前記コンピュータに接続し、該
メモリカードの高度データを該コンピュータが読み出すようにしたことを特徴とする請求
項１に記載の運行状態解析方法。