JP6055633B2 - 燃費比較方法 - Google Patents
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Description
この明細書及び特許請求の範囲でいう「車両走行状態を示す特性値」とは、車両の速度・走行距離・位置、エンジン回転数、アイドリング時間、急加速/急減速状況、タイヤの内圧・温度等の特性値をいう。また、「経時的に計測する」とは、必ずしも過去から現在に至るすべての時間帯について計測すること(連続的な計測)を指すものではなく、例えば、過去から現在に至る間の少なくとも複数時点において計測すればよく、少なくとも一瞬だけ計測するものではないことを意味する。ここで、「燃料消費量」とは、消費した燃料の容積(リットル)で計測することができ、また消費した燃料の重量(kg)や、費やした燃料費(円)で表すこともできる。そして、「特性値が走行条件に合致する」とは、前記車両走行状態を示す特性値の少なくとも1つが所定の範囲内であることをいい、例えば、車両の走行速度が一定範囲内であることをいう。
ここで、この燃費算出方法では、前記特性値が、エンジン回転数と、車両の速度とを含み、前記車両の走行条件は、該エンジン回転数及び該車両の速度が所定の範囲内であるときとすることが好ましい。この場合には、燃費が大きく変動する場合を排除して燃費を算出することで、より適切に、実走行に基づく車両の燃費を算出することができる。
なお、「装着しているタイヤの種類が互いに異なる2台以上の車両に対して、燃料消費量と、特性値とを計測する」とは基本的に、1台目の車両は全ての車輪にある種類のタイヤを装着し、2台目以降の車両は各車両の全ての車輪にそれぞれ別の種類のタイヤを装着することをいうものとするが、車両同士で一部の車輪のみで装着されたタイヤの種類が異なる場合も含むものとする。
なお、ここでいう「燃費情報」とは、ある種類のタイヤを装着した車両の燃費から、別の種類のタイヤを装着した車両の燃費を推定するために必要な情報をいい、例えばそれぞれの種類のタイヤの転がり抵抗についての情報である。
(システム構成)
図1は、本発明に係る燃費算出方法、燃費比較方法またはタイヤ選定方法の一の実施形態に用いられる燃費算出システムの構成図である。燃費算出システム1は、車両走行状態の影響を排除した燃費を算出するのに好適なシステムである。なお、この燃費算出システムの説明において、「ユーザ」とは、端末を操作して実走行に基づく車両の燃費を算出する者をいい、例えばドライバ、運送業者、タイヤ販売業者である。燃費算出システム1は、複数の車両2と、サーバ3と、一台以上の端末4から構成され、サーバ3はネットワーク5を介して、車両2、端末4のそれぞれと通信可能に接続される。車両2はサーバ3に、燃料消費量と、少なくとも走行距離を含む車両走行状態を示す特性値を送信する。車両2とサーバ3とを接続するネットワーク5の例として、無線回線や衛星回線などがある。サーバ3は、燃費を算出して、端末4に表示するサーバである。端末4は、サーバ3が算出した燃費の情報を受け取って表示する。端末4の例として、PCやPDA、携帯電話等の様々な機器を使用することができる。サーバ3と端末4とを一体化させることもできる。なお、サーバ3と端末4との間のインターフェースは、例えば、サーバ3がWEBサーバを立ち上げ、端末4がWEBブラウザを備えて、HTTPやHTTPSによる通信で実現することができる。
図1、2に示すように、車両2は、燃料消費量計測手段21、TPMS22、運行記録用計器23、GPS24等からなる車両走行状態計測手段と、情報通信手段25とを具える。なお、これらの機器はあくまで例示であって、車両は車両走行状態計測手段として他の各種機器を具えることができる。燃料消費量計測手段21は、車両2に取り付けられて、燃料消費量を計測する。燃料消費量計測手段は、例えば燃料計とすることができる。燃料消費量計測手段21が計測した情報は定期的に、好ましくは1分ごとに、車両2の情報通信手段25に無線で送信される。TPMS22は、車両2のホイール等に取り付けられて、タイヤの内圧・温度等を計測する。運行記録用計器23は、車両2の走行距離・速度、エンジン回転数、アイドリング時間、車両2の加速度等を計測する。GPS24は、車両2の位置を計測する。これらの車両走行状態を示す特性値に関する情報も定期的に情報通信手段25に送信される。車両2の情報通信手段25は、ネットワーク5を介してサーバ3と通信を行う。
図2に示すように、サーバ3は、データベース31と、走行条件比較手段32と、燃費算出手段33と、推奨タイヤ選定手段34と、情報通信手段35とを具える。データベース31は、燃費を算出するために必要な各種情報を格納する。各種情報とは具体的には、それぞれの車両に対して燃費を算出する時間帯を決定するための、車両の走行条件や、燃費を推定するためのタイヤの燃費情報等である。走行条件比較手段32は、それぞれの車両2が有する車両走行状態計測手段が計測した特性値と、データベース31に格納された前記車両の走行条件とを比較して、該特性値が該走行条件に合致する、該車両が走行した時間帯を抽出する。燃費算出手段33は、車両のそれぞれに対し、走行条件比較手段32が抽出した時間帯のみの、該車両が計測した燃料消費量と、該車両の走行距離とに基づいて各種類のタイヤを装着した車両の燃費を算出し、該各種類のタイヤを装着した車両の燃費の差を算出する。データベース31に格納されたタイヤの燃費情報に基づいて、燃費算出手段33が算出した各種類のタイヤを装着した車両の燃費に対応する、該車両が装着したタイヤとは異なる種類のタイヤを装着した車両の燃費を算出することもできる。推奨タイヤ選定手段34は、データベース31に格納されたタイヤの寿命や、ユーザニーズ情報を用いて、燃費算出手段33が算出した各種類のタイヤを装着した車両の燃費の差に基づき、1つ以上の推奨タイヤを選定する。サーバ3の情報通信手段35は、ネットワーク5を介して車両2及び端末4と通信を行う。
図2に示すように、端末4は、情報通信手段41と、表示画面42と、印刷手段43とを具える。情報通信手段41は、ネットワーク5を介してサーバ3との間で情報を送受信する機能を有する。情報通信手段としては、インターネット回線に接続可能なWEBブラウザを利用することができる。表示画面42には、サーバ3が算出した燃費が表示される。印刷手段43は、表示画面42に表示されている内容等を印刷することができる。
図1及び図2を参照して、実走行に基づく車両燃費を算出するシステムの説明を行う。
走行条件比較手段32が実施する、計測した特性値が車両の走行条件に合致する、車両が走行した時間帯を抽出する方法の一例と、燃費算出手段33が実施する、該時間帯の燃費の算出方法の一例とを以下に示す。
(1)車両走行状態計測手段は、燃料消費量及び少なくとも走行距離を含む車両走行状態を示す特性値を計測する。
例えば、燃料消費量計測手段21は燃料消費量を計測し、TPMS22はタイヤの内圧及びタイヤの温度を計測し、運行記録用計器23は車両2の走行距離・速度、エンジン回転数、アイドリング時間、車両の加速度を計測し、GPS24は車両2の位置を計測する。
(2)車両2の情報通信手段25は、燃料消費量計測手段21が計測した燃料消費量と、TPMS22、運行記録用計器23、GPS24等が計測した特性値とをサーバ3に送信する。なお、情報通信手段25は燃料消費量及び特性値とともに、これらの値を計測した時間を送信する。加えて、情報通信手段25は車両2を識別する情報、車両2に装着されたタイヤを識別する情報等を送信することができる。
(3)サーバ3の情報通信手段35は、燃料消費量及び特性値を受信する。走行条件比較手段32は、該車両走行状態計測手段が計測した該特性値と、データベース31に格納された車両の走行条件とを比較して、該特性値が該車両の走行条件に合致する、車両2が走行した時間帯を抽出する。図3に示す例では、車両の走行条件を、「エンジン回転数が1000rpm〜2000rpm」と設定している。エンジン回転数をこの範囲内に維持して車両を走行させることで、燃費が良好になると考えられるからである。いま、車両走行状態計測手段が計測した特性値(エンジン回転数)、燃料消費量が、それぞれ図3(a)、(b)に示すものであったとすると、図3(a)より、車両の走行条件に合致する時間帯は、時間0〜t1、t2〜t3、t4〜t5またはt6〜 である。なお、上記の例では、該車両の走行条件を、エンジン回転数の範囲で設定したが、該走行条件を他の特性値の範囲で設定することもできる。例えば走行条件を、一定速度で走行しているとき、具体的には、例えば「車両の走行速度が、50km/h〜80km/hかつ、加速度の絶対値が1.0m/s2以下」とする。このとき、運行記録用計器23によって計測された車両の速度が図4に示すものであり、図4に折れ線で示される速度の傾斜部分の傾きの絶対値がすべて1.0m/s2 より大であったとすると、車両の走行条件に合致する時間帯は、時間t7〜t8 となる。さらに例えば、上記のエンジン回転数に加えて、上記の車両の走行速度及び加速度を走行条件として設定することもでき、その場合は、これらの特性値が車両の走行条件に合致する時間帯は、「時間0〜t1、t2〜t3、t4〜t5またはt6〜」かつ「時間t7〜t8」である時間帯となる。後述するように、上述した過程でドライバの癖や問題点等を推測して、ドライバの啓蒙に利用することもできる。
(4)燃費算出手段33は、計測した特性値が車両走行条件に合致する時間帯のみの燃料消費量に基づいて、実走行に基づく車両の燃費を算出する。具体的には、図3(b)の実線部分である、車両の走行条件に合致する時間帯内の各時間における燃料消費量を積分して、総燃料消費量Ftを算出する。この総燃料消費量Ftと、該時間帯のみの車両の総走行距離Lより、実走行に基づく車両の燃費fi(=Ft/L、リットル/km)を求めることができる。この燃費は、上述した走行条件に合致しない車両走行状態の影響を排除した燃費である。なお、車両走行状態計測手段が計測した燃料消費量が、ここでいう総燃料消費量に該当する場合にも、燃費fiを求めることができる。この場合には、上述した時間帯以外に走行した距離分を、総燃料消費量から差し引く。
(5)ここで、燃費は、例えばエンジン回転数が所定の範囲を超えているとき(例えばアクセルを吹かし過ぎているとき)、及び車両の速度が所定の範囲を超えているとき(例えばアイドリング中)に大きく変動する。そのため、前記特性値が、エンジン回転数と、車両の速度とを含み、前記走行条件を、エンジン回転数が例えば1000rpm〜2000rpm、より好ましくは1000rpm〜1500rpmの範囲であるとともに、車両の速度が例えば50km〜80km、より好ましくは60km/h〜70km/hとすることが好ましい。上記の各条件のいずれにも合致していないときとすることで、より適切に、タイヤを装着した車両の燃費を比較することができる。燃費は、タイヤが低内圧状態の際にも悪化する。そのため、より好ましくは、前記特性値がさらにタイヤの内圧を含み、前記走行条件が、タイヤが低内圧状態でない場合(例えば、タイヤの内圧が100kPa以上)を含むことが、実走行に基づく車両の燃費をより正確に算出する点で好ましい。
図5は、所定の速度で走行している際の、タイヤの転がり抵抗と燃費との関係(燃費情報)を示すグラフである。グラフに示されるように、転がり抵抗と燃費とは、ほぼ線形の関係となる。このような燃費情報及び各種類のタイヤの転がり抵抗情報をデータベース31に格納することができる。燃費算出手段33は、車両に装着されたタイヤを装着した車両についての、一定の車両走行条件による影響を排除した燃費を、上記のように算出した後に、データベース31に格納された燃費情報を用いて、該車両に装着されたタイヤとは別の種類のタイヤを装着した車両についての、同様の燃費を推定することができる。以下、推定方法の一例を説明する。
(1)車両に、ある種類のタイヤTAを装着した状態で、上記のように燃費fiAを算出する。
(2)燃費算出手段33は、データベース31を参照して、タイヤTAの転がり抵抗Raと、燃費を推定しようとするタイヤTBの転がり抵抗Rbと、図5に示すグラフの傾きa(<0)とを取得する。
(3)燃費算出手段33は、タイヤTBの燃費fiBを、下記の式によって推定する。
fiB=fiA+a×(Rb−Ra)
燃費算出手段33が実施する、装着するタイヤの種類を変えた場合の(下記の例では2種類)車両の燃費を比較する方法について説明する。
(1)1台目の車両VAに、タイヤTAを装着した状態で、車両VAを実走行させて、上記のように燃費fiAを算出する。この燃費fiAを求める際に、走行条件比較手段32が抽出した時間帯をtAとする。
(2)車両VAと同種の車両VCに、別の種類の(例えばより燃費が良いと目される)タイヤTCを装着した状態で車両VCを実走行させて、同様に燃費fiCを算出する。なお、互いに種類の異なる車両VAとVCとを実走行させて燃費を比較することもでき、その場合には、車両の特性の違い(例えばタイヤのパタン及びサイズ等)に応じて、走行条件を補正することができる。なお、燃費fiCを求める際に、走行条件比較手段が抽出する時間帯tCは、一般には上記のtAとは異なるものとなる。
(3)燃費算出手段33は、算出したタイヤTAの燃費fiAと、タイヤTCの燃費fiCとの差(fiA−fiC)を算出する。燃費算出手段33が、上述したように、車両VA、VCが装着したタイヤとは異なる種類のタイヤTBの燃費fiBを推定している場合には、例えば算出したタイヤTAの燃費fiAと、タイヤTBの燃費fiBとの差(fiA−fiB)も算出する。必要に応じて、算出した燃費の差に、車両の平均年間走行距離と燃料価格とを乗じて、年間燃料費の差額を算出することもできる。
推奨タイヤ選定手段34が実施するタイヤの選定方法の一例を、次に示す。
(1)上記のようにある特定のタイヤを車両に装着して走行した場合の燃費fiを算出または推定する。
(2)推奨タイヤ選定手段34は、様々な種類のタイヤを装着した車両について算出または推定した上記燃費fiの差に基づいて、例えば燃費が高い順から上位10種類のタイヤを、推奨タイヤとして選定する。ユーザは、これらの推奨タイヤのいずれか1つを使用することで、燃料費を有効に削減することができる。
(3)必要に応じて、データベース31に、ユーザニーズ情報を格納することで、タイヤの使用者の要求を実現することができ、より好ましくは、使用するタイヤのサイズ、路面状況(舗装路、荒地、雪路等)、タイヤの寿命といった車両の使用環境情報を格納する。推奨タイヤ選定手段34は、該ユーザニーズ情報や該使用環境情報に基づいて推奨タイヤを選定することができる。例えば、路面状況が「雪路」である場合には、低燃費スタッドレスタイヤを選定する。
走行条件比較手段32が、上記のように、車両の走行条件に合致する、車両が走行した時間帯を抽出する際に、ドライバの啓蒙に役立つ情報を生成することができる。例えば、図3に示すエンジン回転数と燃料消費量とから、時間t1〜t2、t3〜t4では車両を急加速させており、時間t5〜t6ではアイドリングを行っているために、燃費が悪化していることが推定できる。このように、車両状態計測手段が計測した燃料消費量及び/または特性値を解析することで、ドライバの癖やドライバの問題点を分析することができ、例えば急加速を控えるように指導する等、ドライバの運転技術の向上に利用することができる。
以下、図6のフローチャートを参照して、燃費算出システム1が、装着するタイヤの種類の相異に基づく車両の燃費を比較する際のフローの一例を説明する。ステップS101の車両走行状態計測ステップでは、タイヤTAを装着した車両2に燃料消費量計測手段21、TPMS22、運行記録用計器23、GPS24等の車両状態計測手段を取り付けて、燃料消費量及び少なくとも走行距離を含む車両走行状態を示す特性値を計測する。計測された燃料消費量及び特性値は、情報通信手段25によってサーバ3に送信される。なお、燃料消費量及び特性値を送信する代わりに、車両状態計測手段が計測した燃料消費量及び特性値を記憶媒体に記憶し、サーバ3に該記憶媒体を読み込ませることもできる。また、データベース31に予め車両状態計測手段が計測した燃料消費量及び特性値を格納しておき、該燃料消費量及び該特性値を用いて燃費を算出・推定することもできる。ここで示す例では、車両2で、図3(a)のようなエンジン回転数と、図3(b)のような燃料消費量と、車両の走行距離とを計測する。ステップS201の走行条件比較ステップでは、サーバ3の走行条件比較手段32は、ステップS101で車両状態計測手段が計測した特性値と、データベース31に格納された車両の走行条件とを比較して、該特性値が該走行条件に合致する、車両2が走行した時間帯を抽出する。例えば、データベース31に、「エンジン回転数が1000rpm〜2000rpm」という車両の走行条件を設定しておく。この条件と、車両2が計測した図3(a)に示すエンジン回転数とを比較すると、該特性値が該走行条件に合致する、車両2が走行した時間帯は、時間0〜t1、t2〜t3、t4〜t5、t6〜 である。ステップS301の燃費算出ステップでは、ステップS201で抽出した時間帯のみの前記燃料消費量と前記特性値とから、実走行に基づく車両の燃費を算出する。具体的には、図3(b)の実線で示す部分が、車両の走行条件に合致する時間帯内の各時間における燃料消費量であり、この実線部分を積分して総燃料消費量Ftを算出する。ステップS201で抽出した時間帯のみの総燃料消費量Ftと、車両の総走行距離Lとによって、燃費fiを算出する。なおこのステップS301では、2種類以上のタイヤについて、それぞれのタイヤを装着した車両の燃費を算出することもできる。ステップS401の燃費推定ステップでは、データベース31に格納された燃費情報に基づいて、ステップS301で算出したタイヤTAの燃費fiAに対応する、タイヤTAとは異なる種類のタイヤTCの車両の燃費fiCを推定する。例えば、データベース31から、タイヤTA、TCそれぞれの転がり抵抗と、図5に示す転がり抵抗と燃費との関係を示す情報とを取得する。燃費算出手段33は、これらの情報から、タイヤTCの燃費fiCを推定する。なおここで、2種類以上のタイヤについて、それぞれのタイヤを装着した車両の燃費を推定することもできる。ステップS501の燃費比較ステップでは、ステップS301で算出したタイヤTAの燃費fiAと、ステップS401で推定したタイヤTCの燃費fiCとの差(fiA−fiC)を算出する。なお、ステップS301及び/またはステップS401で2種類以上のタイヤについて、それぞれのタイヤを装着した車両の燃費を算出もしくは推定した場合には、各々の燃費の組み合わせについて、燃費の差を算出することもできる。
2 車両
3 サーバ
4 端末
5 ネットワーク
21 燃料消費量計測手段(車両走行状態計測手段)
22 TPMS(車両走行状態計測手段)
23 運行記録用計器(車両走行状態計測手段)
24 GPS(車両走行状態計測手段)
25 情報通信手段
31 データベース
32 走行条件比較手段
33 燃費算出手段
34 推奨タイヤ選定手段
35 情報通信手段
41 情報通信手段
42 表示画面
43 印刷手段
Claims (3)
- 装着するタイヤの種類の相異に基づく車両の燃費を比較する燃費比較方法であって、
車両走行状態計測手段が、装着したタイヤの種類が互いに異なる2台以上の実走行する車両について、燃料消費量と、少なくとも走行距離を含む車両走行状態を示す少なくとも1つの特性値とを、経時的に計測する車両走行状態計測ステップと、
走行条件比較手段が、該車両のそれぞれについて、該車両走行状態計測ステップで計測された特性値と、予め定められた車両の走行条件とを比較して、該特性値が該走行条件に合致する、該車両が走行した時間帯を抽出する走行条件比較ステップと、
燃費算出手段が、該車両のそれぞれについて、該走行条件比較ステップで抽出された時間帯のみの該燃料消費量と該走行距離とに基づいて、各種類のタイヤを装着した車両の燃費を算出する燃費算出ステップと、
該燃費算出手段が、該燃費算出ステップで算出された前記各種類のタイヤを装着した車両の燃費の差を算出する燃費比較ステップと、
から構成される燃費比較方法。 - 装着するタイヤの種類の相異に基づく車両の燃費を比較する燃費比較方法であって、
車両走行状態計測手段が、装着したタイヤの種類が互いに異なる2台以上の実走行する車両について、燃料消費量と、少なくとも走行距離を含む車両走行状態を示す少なくとも1つの特性値とを、経時的に計測する車両走行状態計測ステップと、
走行条件比較手段が、該車両のそれぞれについて、該車両走行状態計測ステップで計測された特性値と、予め定められた車両の走行条件とを比較して、該特性値が該走行条件に合致する、該車両が走行した時間帯を抽出する走行条件比較ステップと、
燃費算出手段が、該車両のそれぞれについて、該走行条件比較ステップで抽出された時間帯のみの該燃料消費量と該走行距離とに基づいて、各種類のタイヤを装着した車両の燃費を算出する燃費算出ステップと、
該燃費算出手段が、予め定められたタイヤの燃費情報に基づいて、該燃費算出ステップで算出された前記車両の燃費に対応する、該車両が装着したタイヤとは異なる種類のタイヤを装着した車両の燃費を推定する燃費推定ステップと、
該燃費算出手段が、該燃費算出ステップで算出された、前記各種類のタイヤを装着した車両の燃費と、該燃費推定ステップで推定された、該車両が装着したタイヤとは異なる種類のタイヤを装着した車両の燃費との差を算出する燃費比較ステップと、
から構成される燃費比較方法。 - 前記特性値が、エンジン回転数と、車両の速度とを含み、
前記車両の走行条件は、該エンジン回転数及び該車両の速度が所定の範囲内であるときとする、請求項1又は2に記載の燃費比較方法。
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