特許 6851891 燃費計測装置、燃費計測システム及び燃費計測方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6851891

(24)【登録日】2021年3月12日

(45)【発行日】2021年3月31日

(54)【発明の名称】燃費計測装置、燃費計測システム及び燃費計測方法

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/00 20060101AFI20210322BHJP

   G07C 5/00 20060101ALI20210322BHJP

   G08G 1/01 20060101ALI20210322BHJP

   F02D 45/00 20060101ALI20210322BHJP

   G08G 1/16 20060101ALI20210322BHJP

   G01C 23/00 20060101ALI20210322BHJP

【ＦＩ】

   G08G1/00 D

   G07C5/00 Z

   G08G1/01 E

   F02D45/00 369

   G08G1/16 E

   G01C23/00 R

【請求項の数】4

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2017-83582(P2017-83582)

(22)【出願日】2017年4月20日

(65)【公開番号】特開2018-181186(P2018-181186A)

(43)【公開日】2018年11月15日

【審査請求日】2020年2月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】504137912

【氏名又は名称】国立大学法人 東京大学

(73)【特許権者】

【識別番号】501418498

【氏名又は名称】矢崎エナジーシステム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145908

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 信雄

(74)【代理人】

【識別番号】100136711

【弁理士】

【氏名又は名称】益頭 正一

(72)【発明者】

【氏名】西成 活裕

(72)【発明者】

【氏名】志村 憲一郎

(72)【発明者】

【氏名】山本 達夫

【審査官】 田中 将一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１０９７９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１０６０６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１２８９８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０８Ｇ １／００ − ９９／００

Ｇ０７Ｃ １／００ − １５／００

Ｆ０２Ｄ ４３／００ − ４５／００

Ｇ０１Ｃ ２１／００ − ２１／３６

Ｇ０１Ｃ ２３／００ − ２５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

自車両の速度に応じた信号を入力する速度信号入力手段と、
自車両に搭載された搭載装置からの情報に基づいて、自車両と前方車両までの車間距離を求める車間距離算出手段と、
前記車間距離算出手段により算出された車間距離を、前記速度信号入力手段により入力された信号により求められる自車両の速度で除することで車間時間を算出する車間時間算出手段と、
前記車間距離算出手段により算出された車間距離が所定範囲内であり、且つ、前記車間時間算出手段により算出された車間時間が規定範囲内であるか否かに基づいて、渋滞発生状態と安定走行状態との間の状態となるメタ安定状態であるかを判断し、メタ安定状態が一定時間継続したか否かに基づいて、渋滞の発生及び渋滞の解消を予測する変化予測手段と、
自車両の燃料消費量を算出する燃料消費量算出手段と、
自車両の走行距離を算出する走行距離算出手段と、
前記変化予測手段による渋滞発生の予測と渋滞解消の予測とに基づく渋滞区間の走行時を除いて、前記燃料消費量算出手段により算出された自車両の燃料消費量と前記走行距離算出手段により算出された自車両の走行距離とから、自車両の燃費を算出する燃費算出手段と、
を備えることを特徴とする燃費計測装置。

【請求項2】

前記燃費算出手段は、前記変化予測手段による渋滞発生の予測と渋滞解消の予測とに基づく渋滞区間の走行時を対象に、前記燃料消費量算出手段により算出された自車両の燃料消費量と前記走行距離算出手段により算出された自車両の走行距離とから、渋滞時における燃費を算出する
ことを特徴とする請求項１に記載の燃費計測装置。

【請求項3】

自車両の走行データを取得するドライブレコーダ装置と前記ドライブレコーダ装置により取得された走行データに基づいて自車両の燃費を計測する解析装置とを備えた燃費計測システムであって、
前記ドライブレコーダ装置は、
自車両の速度に応じた信号を入力する速度信号入力手段と、
自車両に搭載された搭載装置からの情報に基づいて、自車両と前方車両までの車間距離を求める車間距離算出手段と、
前記車間距離算出手段により算出された車間距離を、前記速度信号入力手段により入力された信号により求められる自車両の速度で除することで車間時間を算出する車間時間算出手段と、
前記車間距離算出手段により算出された車間距離が所定範囲内であり、且つ、前記車間時間算出手段により算出された車間時間が規定範囲内であるか否かに基づいて、渋滞発生状態と安定走行状態との間の状態となるメタ安定状態であるかを判断し、メタ安定状態が一定時間継続したか否かに基づいて、渋滞の発生及び渋滞の解消を予測する変化予測手段と、
自車両の燃料消費量を算出する燃料消費量算出手段と、
自車両の走行距離を算出する走行距離算出手段と、を備え、
前記解析装置は、
前記変化予測手段による渋滞発生の予測と渋滞解消の予測とに基づく渋滞区間の走行時を除いて、前記燃料消費量算出手段により算出された自車両の燃料消費量と前記走行距離算出手段により算出された自車両の走行距離とから、自車両の燃費を算出する燃費算出手段を備える
ことを特徴とする燃費計測システム。

【請求項4】

自車両の速度に応じた信号を入力する速度信号入力工程と、
自車両に搭載された搭載装置からの情報に基づいて、自車両と前方車両までの車間距離を求める車間距離算出工程と、
前記車間距離算出工程において算出された車間距離を、前記速度信号入力工程において入力された信号により求められる自車両の速度で除することで車間時間を算出する車間時間算出工程と、
前記車間距離算出工程において算出された車間距離が所定範囲内であり、且つ、前記車間時間算出工程において算出された車間時間が規定範囲内であるか否かに基づいて、渋滞発生状態と安定走行状態との間の状態となるメタ安定状態であるかを判断し、メタ安定状態が一定時間継続したか否かに基づいて、渋滞の発生及び渋滞の解消を予測する変化予測工程と、
自車両の燃料消費量を算出する燃料消費量算出工程と、
自車両の走行距離を算出する走行距離算出工程と、
前記変化予測工程による渋滞発生の予測と渋滞解消の予測とに基づく渋滞区間の走行時を除いて、前記燃料消費量算出工程にて算出された自車両の燃料消費量と前記走行距離算出工程にて算出された自車両の走行距離とから、自車両の燃費を算出する燃費算出工程と、
を備えることを特徴とする燃費計測方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃費計測装置、燃費計測システム及び燃費計測方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、現在地からの経路を車両が走行したときの予想燃費を算出する車載ナビゲーション装置が知られている。このナビゲーション装置は、予想燃費を算出するにあたり、ＶＩＣＳ（登録商標）などからの渋滞情報を考慮するようになっている（特許文献１参照）。

【0003】

また、今後予測される交通量に応じて交通流を分散させるように、個々の車両の走行予定ルートについて変更を指示する交通流分散システムも提案されている。このシステムでは、今後の渋滞や二酸化炭素の排出量を最低とするように交通流を分散させるようにしている（特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００７−２４８３３号公報

【特許文献2】特開２００９−１７６１８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、燃費については、個人の運転状態によって変化すると共に、渋滞の有無によっても変化する。このため、燃費計測においては現在車両が渋滞中であるのか、そうでないのかを把握することが肝要となる。

【0006】

しかし、特許文献１に記載の装置はＶＩＣＳ情報から渋滞中であるかを判断するものであることから正確な渋滞把握の面で精度の向上が望まれるものである。例えば、ＶＩＣＳ情報を配信するＶＩＣＳセンターは、道路上のセンサに基づいて渋滞を判断するため、センサ付近における渋滞を把握できるに留まり、燃費計測対象となる車両が渋滞に入った時点や渋滞から抜けた時点などの判定精度が決して高いとはいえない。このため、ＶＩＣＳ情報に基づいて渋滞把握して燃費計測を行う場合には、精度面で向上の余地を残すものであった。

【0007】

また、特許文献２に記載のシステムは、交通量センサやプローブシステムを用いて交通基礎情報を算出していることから、この交通基礎情報の算出において渋滞を把握できそうである。しかし、特許文献２に記載のシステムについても、燃費計測対象となる車両が渋滞に入った時点や渋滞から抜けた時点などの判定精度が決して高いとはいえず、ＶＩＣＳ情報と同様に、燃費計測の精度面で向上の余地があるものであった。

【0008】

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、燃費計測精度について向上を図ることが可能な燃費計測装置、燃費計測システム及び燃費計測方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る燃費計測装置は、自車両の速度に応じた信号を入力する速度信号入力手段と、自車両に搭載された搭載装置からの情報に基づいて、自車両と前方車両までの車間距離を求める車間距離算出手段と、前記車間距離算出手段により算出された車間距離を、前記速度信号入力手段により入力された信号により求められる自車両の速度で除することで車間時間を算出する車間時間算出手段と、前記車間距離算出手段により算出された車間距離が所定範囲内であり、且つ、前記車間時間算出手段により算出された車間時間が規定範囲内であるか否かに基づいて、渋滞発生状態と安定走行状態との間の状態となるメタ安定状態であるかを判断し、メタ安定状態が一定時間継続したか否かに基づいて、渋滞の発生及び渋滞の解消を予測する変化予測手段と、自車両の燃料消費量を算出する燃料消費量算出手段と、自車両の走行距離を算出する走行距離算出手段と、前記変化予測手段による渋滞発生の予測と渋滞解消の予測とに基づく渋滞区間の走行時を除いて、前記燃料消費量算出手段により算出された自車両の燃料消費量と前記走行距離算出手段により算出された自車両の走行距離とから、自車両の燃費を算出する燃費算出手段と、を備えることを特徴とする。

【0010】

また、本発明に係る燃費計測システムは、自車両の走行データを取得するドライブレコーダ装置と前記ドライブレコーダ装置により取得された走行データに基づいて自車両の燃費を計測する解析装置とを備えた燃費計測システムであって、前記ドライブレコーダ装置は、自車両の速度に応じた信号を入力する速度信号入力手段と、自車両に搭載された搭載装置からの情報に基づいて、自車両と前方車両までの車間距離を求める車間距離算出手段と、前記車間距離算出手段により算出された車間距離を、前記速度信号入力手段により入力された信号により求められる自車両の速度で除することで車間時間を算出する車間時間算出手段と、前記車間距離算出手段により算出された車間距離が所定範囲内であり、且つ、前記車間時間算出手段により算出された車間時間が規定範囲内であるか否かに基づいて、渋滞発生状態と安定走行状態との間の状態となるメタ安定状態であるかを判断し、メタ安定状態が一定時間継続したか否かに基づいて、渋滞の発生及び渋滞の解消を予測する変化予測手段と、自車両の燃料消費量を算出する燃料消費量算出手段と、自車両の走行距離を算出する走行距離算出手段と、を備え、前記解析装置は、前記変化予測手段による渋滞発生の予測と渋滞解消の予測とに基づく渋滞区間の走行時を除いて、前記燃料消費量算出手段により算出された自車両の燃料消費量と前記走行距離算出手段により算出された自車両の走行距離とから、自車両の燃費を算出する燃費算出手段を備えることを特徴とする。

【0011】

また、本発明に係る燃費計測方法は、自車両の速度に応じた信号を入力する速度信号入力工程と、自車両に搭載された搭載装置からの情報に基づいて、自車両と前方車両までの車間距離を求める車間距離算出工程と、前記車間距離算出工程において算出された車間距離を、前記速度信号入力工程において入力された信号により求められる自車両の速度で除することで車間時間を算出する車間時間算出工程と、前記車間距離算出工程において算出された車間距離が所定範囲内であり、且つ、前記車間時間算出工程において算出された車間時間が規定範囲内であるか否かに基づいて、渋滞発生状態と安定走行状態との間の状態となるメタ安定状態であるかを判断し、メタ安定状態が一定時間継続したか否かに基づいて、渋滞の発生及び渋滞の解消を予測する変化予測工程と、自車両の燃料消費量を算出する燃料消費量算出工程と、自車両の走行距離を算出する走行距離算出工程と、前記変化予測工程による渋滞発生の予測と渋滞解消の予測とに基づく渋滞区間の走行時を除いて、前記燃料消費量算出工程にて算出された自車両の燃料消費量と前記走行距離算出工程にて算出された自車両の走行距離とから、自車両の燃費を算出する燃費算出工程と、を備えることを特徴とする。

【0012】

本発明によれば、車間距離を、自車両の速度で除することで車間時間を算出し、車間距離、及び、車間時間が所定条件を満たすか否かによって、渋滞の発生及び解消を予測する。ここで、本件発明者らは、渋滞が発生していない安定走行状態と、渋滞発生状態との間において、車間時間と車間距離とは或る程度の値を示すことを見出した。このため、車間時間と車間距離とが上記値に当てはまるか、すなわち所定条件を満たすかを判断すれば、渋滞に関する変化を予測できることとなる。しかも、車間時間と車間距離とは自車両にて取得した情報に基づいて算出されるものであり、燃費計測対象となる自車両が渋滞に入った時点や渋滞から抜けた時点などを反映した渋滞区間の走行の判定について正確性を向上させることができる。また、渋滞区間の走行時を除いて、自車両の燃料消費量と走行距離とから、自車両の燃費を算出するため、より正確に判定された渋滞区間の走行を除いて燃費を算出することとなる。従って、燃費計測精度について向上を図ることができる。

【0013】

また、上記において、前記燃費算出手段は、前記変化予測手段による渋滞発生の予測と渋滞解消の予測とに基づく渋滞区間の走行時を対象に、前記燃料消費量算出手段により算出された自車両の燃料消費量と前記走行距離算出手段により算出された自車両の走行距離とから、渋滞時における燃費を算出することが好ましい。

【0014】

これによれば、渋滞区間の走行時を対象に、自車両の燃料消費量と走行距離とから、渋滞時における燃費を算出するため、渋滞時において燃費良い運転を行っているかについて評価することができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、燃費計測精度について向上を図ることが可能な燃費計測装置、燃費計測システム及び燃費計測方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施形態に係る燃費計測装置を含む車載システムの構成を示すブロック図である。

【図2】図１に示した制御部の機能ブロック図である。

【図3】安定走行状態、メタ安定状態及び渋滞発生状態における車間距離と車間時間との相関を示す図であって、渋滞へ移行する際の相関を示している。

【図4】本実施形態に係るドライブレコーダ装置による燃費計測方法の一例を示すフローチャートである。

【図5】図４に示した渋滞変化予測処理の詳細を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明を好適な実施形態に沿って説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。また、以下に示す実施形態においては、一部構成の図示や説明を省略している箇所があるが、省略された技術の詳細については、以下に説明する内容と矛盾点が発生しない範囲内において、適宜公知又は周知の技術が適用されていることはいうまでもない。

【0018】

図１は、本発明の実施形態に係る燃費計測装置を含む車載システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、車載システム１は、車両に適用されるシステムであって、車載カメラ（搭載装置）１０と、車速センサ２０と、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機３０と、燃料センサ４０と、ドライブレコーダ装置（燃費計測装置）５０とを備えて構成されている。

【0019】

車載カメラ１０は、自車両に搭載され、少なくとも自車両の前方を撮像可能な撮像装置である。車速センサ２０は、自車両の速度（車輪の回転）に応じたパルス信号を出力するものである。ＧＰＳ受信機３０は、ＧＰＳ衛星から電波を受信するものであり、複数のＧＰＳ衛星のそれぞれから受信した電波の信号に基づき、車両の現在位置を算出して、算出した現在位置情報をドライブレコーダ装置５０に出力するものである。燃料センサ４０は、自車両の燃料タンク内に存在する燃料の液位に応じた信号を出力するものである。

【0020】

ドライブレコーダ装置５０は、車載カメラ１０の撮像により得られる撮像画像信号、車速センサ２０からのパルス信号、及び、ＧＰＳ受信機３０からの現在位置情報を利用して、運行記録をメモリーカード６０に記録していくものである。また、本実施形態においてドライブレコーダ装置５０は、燃料センサ４０からの信号に基づく燃料消費量から、燃費を計測してメモリーカード６０に記録する機能も有している。メモリーカード６０は、運転者が保有する記録媒体であり、メモリーカード６０に記憶された上記の運行記録は例えば管理会社等の解析装置Ａにてデータ解析される。なお、運行記録は、装置５０内の記録媒体に記録された後に、後述のアンテナ５９を利用して通信にて管理会社等の解析装置Ａに送信されるようになっていてもよいし、随時運行記録の情報が後述のアンテナ５９を介してクラウドサーバに送信されて保存（記録）されるようになっていてもよい。

【0021】

ドライブレコーダ装置５０は、制御部５１と、画像処理部５２と、Ｇ（Gravity）センサ５３と、スピーカ５４と、速度インターフェース（速度信号入力手段）５５と、ＧＰＳインターフェース（速度信号入力手段）５６と、燃料インターフェース５７と、メモリーカードインターフェース５８と、アンテナ５９とを備えている。

【0022】

制御部５１は、ドライブレコーダ装置５０の全体を制御するものである。画像処理部５２は、車載カメラ１０が出力する映像信号を入力し、映像のフレーム毎に、フレームを構成する多数の画素の各々について明るさや色を表すデータを生成し、これらの画素の集合を画像データとして制御部５１に出力するものである。

【0023】

Ｇセンサ５３は、互いに直交する３つの軸のそれぞれの方向について、自車両に加わった加速度の大きさを表す信号を制御部５１に出力するものである。スピーカ５４は、制御部５１の制御により、例えば警告音や、合成された疑似音声信号による各種の警告や案内などのメッセージを音響として出力するものである。このスピーカ５４は、後述するように渋滞の発生を緩和する運転警告や渋滞の解消を促進する運転警告を行う警告手段として機能する。

【0024】

速度インターフェース５５は、車速センサ２０からのパルス信号（自車両の速度に応じた信号であって、走行距離を表す信号でもある）を入力する入力部位となるものである。ＧＰＳインターフェース５６は、ＧＰＳ受信機３０との接続部位となるものである。なお、ＧＰＳ受信機３０は、自車両の現在位置を算出するため、その移動距離と時間とから自車両の速度を算出することも可能である。この場合、ＧＰＳインターフェース５６は、自車両の速度に応じた信号や走行距離を表す信号を入力する入力部位として機能することとなる。

【0025】

燃料インターフェース５７は、燃料センサ４０からの液位信号（燃料タンク内の残燃料を示す信号）を入力する入力部位となるものである。メモリーカードインターフェース５８は、例えばメモリーカード６０が挿入されるカードスロットにより構成されている。このメモリーカードインターフェース５８にメモリーカード６０が挿入されることで、ドライブレコーダ装置５０は、メモリーカード６０に対して自車両の速度や画像データなどの情報を書き込み可能となる。なお、運行記録等の情報をメモリーカード６０に記録せず通信先に送信して記録させる場合には、メモリーカードインターフェース５８の構成は不要とされてもよい。

【0026】

図２は、図１に示した制御部５１の機能ブロック図である。図２に示すように、制御部５１は、ＲＯＭや外付け記憶媒体に記憶されるプログラムを実行することにより、速度算出部５１ａと、イベント判断部５１ｂと、第１記録部５１ｃと、第２記録部５１ｄと、車間距離算出部（車間距離算出手段）５１ｅと、車間時間算出部（車間時間算出手段）５１ｆと、変化予測部（変化予測手段）５１ｇと、警告制御部５１ｈと、燃料消費量算出部（燃料消費量算出手段）５１ｉと、走行距離算出部（走行距離算出手段）５１ｊと、燃費算出部（燃費算出手段）５１ｋとが機能する。

【0027】

速度算出部５１ａは、車速センサ２０からのパルス信号に基づいて自車両の速度を算出する機能部である。イベント判断部５１ｂは、加速度の急変イベント（事故やヒヤリハット状態）が発生したかを判断するものである。このイベント判断部５１ｂは、Ｇセンサ５３からの加速度信号に基づいて、加速度の所定値以上の変化があった場合に、事故やヒヤリハット状態に相当する加速度変化であると判断して、加速度の急変イベントが発生したと判断するものである。

【0028】

第１記録部５１ｃは、車両走行時における自車両の速度の情報や燃費算出部５１ｋにより算出された燃費の情報をメモリーカード６０やクラウドサーバ等の通信先に記録する機能部である。第２記録部５１ｄは、車載カメラ１０による撮像により得られる映像の情報をメモリーカード６０やクラウドサーバ等の通信先に記録する機能部である。この第２記録部５１ｄは、車載カメラ１０からの映像の情報を常時記録するものである。なお、第２記録部５１ｄは、イベント判断部５１ｂにより加速度の急変イベントが発生したと判断された場合に、イベント発生時点（所定値以上の加速度の変化時点）の前及び後の少なくとも一方の所定時間の映像の情報のみを記録してもよい。

【0029】

車間距離算出部５１ｅは、車載カメラ１０に基づいて得られた自車両前方の画像から、前方車両との車間距離を算出するものである。この車間距離算出部５１ｅは、自車両前方の画像内からテンプレートマッチング等によって前方車両を特定し、特定した前方車両の画像上の位置から前方車両までの距離を算出して、これを車間距離とする。

【0030】

車間時間算出部５１ｆは、車間距離算出部５１ｅにより算出された車間距離を、速度算出部５１ａにより算出された自車両の速度で除することで車間時間を算出するものである。すなわち、車間時間算出部５１ｆは、前方車両の存在する位置まで、自車両が到達する時間を車間時間として算出することとなる。

【0031】

変化予測部５１ｇは、車間距離算出部５１ｅにより算出された車間距離、及び、車間時間算出部５１ｆにより算出された車間時間が所定条件を満たすか否かによって、渋滞の発生及び渋滞の解消である渋滞に関する変化を予測するものである。

【0032】

ここで、本件発明者らは、渋滞が発生していない安定走行状態と、渋滞が発生している渋滞発生状態との間で、車間時間と車間距離とは或る程度の値を示すという特性があることを見出した。このため、車間時間と車間距離とに基づいて、渋滞に移行しつつある状態や、渋滞が解消しつつある状態を判断できることを見出した。

【0033】

図３は、安定走行状態、メタ安定状態及び渋滞発生状態における車間距離と車間時間との相関を示す図であって、渋滞へ移行する際の相関を示している。なお、図３において横軸が車間距離Ｈであり縦軸が車間時間τである。

【0034】

図３に示すように、渋滞へ移行する前の安定走行状態においては、車間距離が所定値Ｈ１よりも大きく、且つ、車間時間が規定値τ１以上となる傾向がある（後述のメタ安定状態を除く）。すなわち、ある程度車間距離が確保されながらも、車速がある程度高いことから車間時間もある程度短くなる傾向がある。

【0035】

これに対して、渋滞発生状態においては（後述のメタ安定状態を除く）、車間距離が所定値Ｈ１以下となり、且つ、車間時間が規定値τ１以上となる傾向がある。すなわち、渋滞が発生していることから、車間距離が小さくなるが、車速が低いことから車間時間は格段に増大する傾向がある。

【0036】

そして、これらの中間状態となるメタ安定状態では、車間距離が第１の所定範囲ＲＨ内に収まると共に、車間時間も第１の規定範囲Ｒτ内に収まる傾向がある。

【0037】

特に、渋滞にはまる場合には、安定走行状態からメタ安定状態に至り（符号Ａ１参照）、メタ安定状態から渋滞発生状態に至る（符号Ａ２参照）。このとき、図３に示すように、矢印Ａ１，Ａ２の推移の過程において、車間距離は低下し続けるが、車間時間については、まず矢印Ａ１に示すように低下していき、ある程度低下しきると、矢印Ａ２に示すように急激に上昇する。このように、車間時間については特徴的な挙動を示す。

【0038】

ここで、国際公開第２０１２／００２０９７号公報に記載の図４には、交通量Ｑと交通密度ρとの相関が示されている。この相関においては、自由流（安定走行状態）、メタ安定流（メタ安定状態）及び渋滞流（渋滞発生状態）が示されている。また、交通量Ｑは、Ｑ＝ｖρ＝１／τなる演算式で表わされることが知られており、交通密度ρは、ρ＝１／Ｈなる演算式で表わされることが知られている。ここで、τ及びＨは、上記の車間時間と車間距離である。ｖは、車速である。

【0039】

上記のような演算式で表わすことができるため、特許文献１に記載の図４を上記演算式にて変換すれば、図３に示す車間距離Ｈと車間時間τとの相関が得られるかのようにも思える。しかしながら、特許文献１に記載の図４を上記演算式にて変換したとしても、図３に示す相関は得られない。理由は以下の通りである。

【0040】

まず、特許文献１に記載の図４は、交通工学において周知である交通密度ρと交通量Ｑとの相関を示すグラフである。このグラフは、車両の通過を監視するトラフィックカウンタにて検出された結果に基づくものであり、多種多様な車両の検出結果となっている。このため、これを上記演算式にて変換したとしても、図３に示す相関は得られなくなってしまう。

【0041】

これに対して、図３に示す相関は、１台の車両において、車間距離Ｈと車間時間τとを順次計測した結果に基づいて得られた相関であり、渋滞にはまる場合には安定走行状態からメタ安定状態を経て渋滞発生状態に至る過程において、車間距離Ｈは低下し続けるが、車間時間τについては急激な上昇を示すことを見出したものである。また、渋滞から抜ける場合には渋滞発生状態からメタ安定状態を経て安定走行状態に至る過程において、車間距離Ｈは上昇し続けるが、車間時間τについては急激な低下を示すことを見出したものである。

【0042】

従って、図３に示す相関は、既存の交通工学に存在しない相関である。しかも、既存の交通工学には、車間時間τを渋滞予測の判断基準にしていない。加えて既存の交通工学では渋滞から抜ける場合の渋滞の解消については何ら予測すらしていない。すなわち、本実施形態に係るドライブレコーダ装置５０は、従来の交通工学上に存在しない渋滞移行時の特性や渋滞解消時の特性を見出しており、しかも従来用いられていた判断基準（交通密度ρと交通量Ｑ）とは異なる車間時間τを用いて渋滞に関する変化を予測するものとなっている。

【0043】

以上より、本実施形態に係るドライブレコーダ装置５０は、渋滞に移行しつつある状態や、渋滞が解消しつつある状態を判断できることから、自車両が渋滞に入った時点や渋滞から抜けた時点などを反映した渋滞区間の走行時の判定について正確性を向上させることができる。

【0044】

なお、図３に示すように、安定走行状態から渋滞発生状態へ移行する途中のメタ安定状態においては、車間距離Ｈが第１の所定範囲ＲＨ内に収まると共に、車間時間τも第１の規定範囲Ｒτ内に収まることから、処理負荷が高いフーリエ変換やピアソン相関値の算出処理を行う必要が無く、車間距離Ｈ及び車間時間τが所定条件を満たすか否かを判断すればよい（車間距離Ｈが第１の所定範囲ＲＨ内に収まり、車間時間τも第１の規定範囲Ｒτ内に収まるかを判断すればよい）。同様に、渋滞発生状態から安定走行状態へ移行する途中の状態においては、図示を省略するが、車間距離が第２の所定範囲内に収まると共に、車間時間も第２の規定範囲内に収まる傾向がある。よって、渋滞から抜ける場合についても、車間距離Ｈ及び車間時間τが所定条件を満たすか否かを判断すればよい（車間距離Ｈが第２の所定範囲内に収まり、車間時間τも第２の規定範囲内に収まるかを判断すればよい）。従って、本実施形態に係るドライブレコーダ装置５０は、複雑な演算を要することなく、渋滞判断に関する処理負荷の軽減を図ることもできる。

【0045】

加えて、本実施形態に係るドライブレコーダ装置５０は、トラフィックカウンタとの通信を要しないことから、リアルタイム性の面でも向上を図ることができる。

【0046】

再度図２を参照する。警告制御部５１ｈは、変化予測部５１ｇにより渋滞の発生や渋滞の解消が予測された場合に、自車両の運転者に対して渋滞の発生を緩和するための運転警告や渋滞の解消を促進する運転警告をスピーカ５４から発生させるものである。

【0047】

ここで、渋滞の発生を緩和するための運転警告とは、車間距離を維持したり、車速を一定化したりするように促す警告であって、例えば「車間維持・加速度の少ない運転を行って下さい」との音声警告である。また、渋滞に入る５ｋｍ手前などにおいては、スローインを促すことにより渋滞の発生を緩和する（成長を抑える）ことができ、例えば「速度を○○ｋｍ／ｈまで低下させて下さい。」などの音声警告が該当する。さらに、渋滞の解消を促進する運転警告とは、例えば渋滞から素早く抜けるファストアウトを促す警告であり、例えば「もうすぐ渋滞を抜けますので加速を準備して下さい。」などの音声警告が該当する。また、車両がＡＣＣ（オートクルーズコントーロール）のシステムを搭載する場合には、例えば「ＡＣＣのスイッチを押して下さい。」などの音声警告も該当する。

【0048】

なお、警告制御部５１ｈは、変化予測部５１ｇにより渋滞の発生を予測してから渋滞の解消が予測されるまでの間に、渋滞時における燃費を向上させるための音声警告を行ってもよい。例えば「なるべくクリープ走行を行ってください。」や「なるべく急発進を避けてください。」などが該当する。

【0049】

燃料消費量算出部５１ｉは、自車両の燃料消費量を算出する機能部である。この燃料消費量算出部５１ｉは、燃料センサ４０からの液位信号に基づいて、燃料の消費量を算出するものである。なお、燃料消費量算出部５１ｉは、燃料センサ４０からの液位信号に限らず、例えば燃料の噴射量を計測して燃料の消費量を算出してもよいし、可能であれば満タン法により燃料の消費量を算出してもよいし、算出方法は特に問われるものではない。

【0050】

走行距離算出部５１ｊは、自車両の走行距離を算出するものである。この走行距離算出部５１ｊは、車速センサ２０からのパルス信号に基づいて自車両の走行距離を算出する機能部である。なお、走行距離算出部５１ｊは、車速センサ２０からのパルス信号に限らず、ＧＰＳ受信機３０からの自車両の現在位置情報に基づいて、走行距離を算出してもよい。

【0051】

燃費算出部５１ｋは、自車両の燃費を算出する機能部である。本実施形態に係る燃費算出部５１ｋは、燃料消費量算出部５１ｉにより算出された自車両の燃料消費量と走行距離算出部５１ｊにより算出された自車両の走行距離とから、自車両の燃費を算出する。特に、本実施形態において燃費算出部５１ｋは、変化予測部５１ｇによる渋滞発生の予測と渋滞解消の予測とに基づく渋滞区間の走行時を除いて、自車両の燃費を算出する。

【0052】

より詳細に説明すると、燃費算出部５１ｋは、変化予測部５１ｇにより渋滞の発生が予測された時点（又はその時点から所定時間前若しくは所定時間後）から、渋滞の解消が予測された時点（又はその時点から規定時間前若しくは規定時間後）までを、渋滞区間の走行であると判断する。燃費算出部５１ｋは、上記のような渋滞区間の走行時を除いて自車両の燃費を算出する。

【0053】

より具体的に燃費算出部５１ｋは、変化予測部５１ｇによる渋滞発生の予測と渋滞解消の予測とに基づいて、渋滞区間の走行時間を算出する。次に、燃費算出部５１ｋは、対象期間（予め定められた期間、出庫から入庫までの期間、満タンから次回満タンまでの期間など）における燃料消費量から、渋滞区間の走行時の燃料消費量を求める。すなわち、燃費算出部５１ｋは、（対象期間における燃料消費量）×（渋滞区間の走行時間／対象期間における走行時間）なる演算式から、渋滞区間の走行時の燃料消費量を求める。ここで、対象期間における走行時間とは、対象期間内において車両の駐車時などの非走行時を除く時間である。

【0054】

次に、燃費算出部５１ｋは、｛（対象期間における走行距離）−（渋滞区間の走行距離）｝／｛（対象期間における燃料消費量）−（渋滞区間の走行時の燃料消費量）｝なる演算式から、自車両の燃費を算出する。

【0055】

さらに、燃費算出部５１ｋは、渋滞区間の走行時を対象に、渋滞時における燃費を算出する。具体的に燃費算出部５１ｋは、（渋滞区間の走行距離）／（渋滞区間の走行時の燃料消費量）なる演算式から、渋滞時における燃費を算出する。

【0056】

以上のようにして算出された燃費の情報は、メモリーカード６０を通じて、又は通信により、解析装置Ａに取得される。解析装置Ａは、走行時におけるヒヤリハットなどのイベント回数や、取得された画像データなどに基づいて、運転者を評価する。さらに、本実施形態において解析装置Ａは、渋滞区間の走行時を除く燃費、渋滞区間の走行時における燃費に基づいて、運転者を評価することとなる。評価は、例えば渋滞区間の走行時を除く燃費と渋滞区間の走行時における燃費とをグラフ化して、運転者ごとに比較したり、日付ごとに比較したりすることで行われる。これにより、例えば渋滞を除いた平等な運転評価や渋滞時の運転評価などを行うことができる。

【0057】

図４は、本実施形態に係るドライブレコーダ装置５０による燃費計測方法の一例を示すフローチャートである。なお、図４に示す例においては、対象期間が出庫から入庫までの運行に対して実行される処理を示している。また、図４に示す処理の開始時において燃料は満タン状態であるとする。

【0058】

図４に示すように、まず車両が出庫状態となると、ドライブレコーダ装置５０の制御部５１は走行時間の計測を開始する（Ｓ１）。さらに、走行距離算出部５１ｊは走行距離の計測を開始する（Ｓ２）。走行時間については制御部５１内の時計機能に基づいて計測され、走行距離については車速センサ２０からのパルス信号に基づいて計測される。

【0059】

次いで、制御部５１は、ステップＳ２の処理以降に、燃料の追加があったかを判断する（Ｓ３）。この際、制御部５１は、燃料センサ４０からの信号に基づいて、燃料の追加があったかを判断する。追加がなかったと判断した場合（Ｓ３：ＮＯ）、処理はステップＳ５に移行する。

【0060】

一方、追加があったと判断した場合（Ｓ３：ＹＥＳ）、制御部５１は、燃料センサ４０からの信号に基づいて、追加分を積算する（Ｓ４）。その後、制御部５１は、渋滞変化予測処理を実行する（Ｓ５）。次に、制御部５１は、ステップＳ５における渋滞変化予測処理において、渋滞発生を予測したかを判断する（Ｓ６）。

【0061】

渋滞発生を予測したと判断した場合（Ｓ６：ＹＥＳ）、渋滞区間を走行していると判断し、制御部５１は、渋滞区間走行時の走行時間及び走行距離の計測を実行する（Ｓ７）。次に、制御部５１は、再度、渋滞変化予測処理を実行する（Ｓ８）。その後、制御部５１は、ステップＳ８における渋滞変化予測処理において、渋滞解消を予測したかを判断する（Ｓ９）。

【0062】

渋滞解消を予測していないと判断した場合（Ｓ９：ＮＯ）、処理はステップＳ７に移行する。一方、渋滞解消を予測したと判断した場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０において、制御部５１は、渋滞区間走行時の走行時間及び走行距離の計測を停止する（Ｓ１０）。その後、処理はステップＳ３に移行する。

【0063】

ところで、ステップＳ６において渋滞発生を予測していないと判断した場合（Ｓ６：ＮＯ）、制御部５１は、運行終了であるか、すなわち入庫状態となったかを判断する（Ｓ１１）。入庫状態となっていないと判断した場合（Ｓ１１：ＮＯ）、処理はステップＳ３に移行する。

【0064】

一方、入庫状態になったと判断した場合（Ｓ１１：ＹＥＳ）、制御部５１は、走行時間及び走行距離の計測を終了し、計測結果に基づいて対象期間における走行時間及び走行距離を算出する（Ｓ１２）。その後、燃料消費量算出部５１ｉは、出庫からの燃料消費量を算出する（Ｓ１３）。この際、燃料消費量算出部５１ｉは、ステップＳ４において積算された追加燃料分を考慮の上、現在の燃料センサ４０からの信号に基づいて燃料消費量を算出する。

【0065】

次に、燃費算出部５１ｋは、燃費を算出する（Ｓ１４）。この処理において燃費算出部５１ｋは、上記したようにして渋滞区間の走行時を除く燃費を算出すると共に、渋滞区間の走行時を対象に渋滞時の燃費を算出する。なお、算出された燃費はメモリーカード６０に記憶されたり、アンテナ５９を介して送信されたりする。そして、図４に示す処理は終了する。

【0066】

図５は、図４に示した渋滞変化予測処理（Ｓ５，Ｓ８）の詳細を示すフローチャートである。図５に示すように、まず、速度インターフェース５５は、車速センサ２０からのパルス信号を入力する（Ｓ２１）。次に、速度算出部５１ａは、車速センサ２０からのパルス信号に基づいて自車両の速度を算出する（Ｓ２２）。

【0067】

次いで、車間距離算出部５１ｅは、画像処理部５２による処理によって得られた自車両の前方画像から、前方車両までの車間距離を算出する（Ｓ２３）。次に、車間時間算出部５１ｆは、ステップＳ２３にて算出した車間距離を、ステップＳ２２にて算出した自車両の速度で除することで、車間時間を算出する（Ｓ２４）。

【0068】

なお、上記においてステップＳ２３の処理は、ステップＳ２１の処理よりも前に実行されてもよいし、ステップＳ２１とステップＳ２２との間に実行されてもよい。

【0069】

次いで、変化予測部５１ｇは、ステップＳ２３にて算出した車間距離が所定範囲内であり、ステップＳ２４にて算出した車間時間が規定範囲内であるかを判断する（Ｓ２５）。ここで、本実施形態に係る所定範囲は、上記した第１及び第２の所定範囲の双方を含む範囲であり、規定範囲は、上記した第１及び第２の規定範囲の双方を含む範囲である。ステップＳ２３にて算出した車間距離が所定範囲内でなく、又は、ステップＳ２４にて算出した車間時間が規定範囲内でないと判断した場合（Ｓ２５：ＮＯ）、変化予測部５１ｇは、ステップＳ２３にて算出した車間距離に基づいて現在が安定走行状態か渋滞発生状態かを判断する（Ｓ２６）。その後、図５に示す処理は終了する。なお、ステップＳ２６においては車間距離のみの情報に基づいて現在が安定走行状態か渋滞発生状態かを判断することが好ましい。図３に示すように、安定走行状態と渋滞発生状態とについては車間距離の情報のみで判断可能だからである。

【0070】

一方、ステップＳ２３にて算出した車間距離が所定範囲内であり、ステップＳ２４にて算出した車間時間が規定範囲内であると判断した場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）、変化予測部５１ｇは、所定範囲内且つ規定範囲内である状態が一定時間継続したかを判断する（Ｓ２７）。

【0071】

一定時間継続していないと判断した場合（Ｓ２７：ＮＯ）、処理はステップＳ２１に移行する。一定時間継続したと判断した場合（Ｓ２７：ＹＥＳ）、変化予測部５１ｇは、安定走行状態から車間距離が所定範囲内に移行し車間時間が規定範囲内に移行したかを判断する（Ｓ２８）。

【0072】

安定走行状態からの移行であると判断した場合（Ｓ２８：ＹＥＳ）、変化予測部５１ｇは、渋滞の発生を予測する（Ｓ２９）。次いで、警告制御部５１ｈは、自車両の運転者に対して渋滞の発生を緩和するための運転警告をスピーカ５４から発生させる（Ｓ３１）。そして、図５に示す処理は終了する。

【0073】

一方、安定走行状態からの移行でないと判断した場合（Ｓ２８：ＮＯ）、変化予測部５１ｇは、渋滞の解消を予測する（Ｓ３０）。次いで、警告制御部５１ｈは、自車両の運転者に対して渋滞の解消を促進するための運転警告をスピーカ５４から発生させる（Ｓ３１）。そして、図４に示す処理は終了する。

【0074】

このようにして、本実施形態に係るドライブレコーダ装置５０及び燃費計測方法によれば、車間距離を、自車両の速度で除することで車間時間を算出し、車間距離、及び、車間時間が所定条件を満たすか否かによって、渋滞の発生及び解消を予測する。ここで、本件発明者らは、渋滞が発生していない安定走行状態と、渋滞発生状態との間において、車間時間と車間距離とは或る程度の値を示すことを見出した。このため、車間時間と車間距離とが上記値に当てはまるか、すなわち所定条件を満たすかを判断すれば、渋滞に関する変化を予測できることとなる。しかも、車間時間と車間距離とは自車両にて取得した情報に基づいて算出されるものであり、燃費計測対象となる自車両が渋滞に入った時点や渋滞から抜けた時点などを反映した渋滞区間の走行の判定について正確性を向上させることができる。また、渋滞区間の走行時を除いて、自車両の燃料消費量と走行距離とから、自車両の燃費を算出するため、より正確に判定された渋滞区間の走行を除いて燃費を算出することとなる。従って、燃費計測精度について向上を図ることができる。

【0075】

また、渋滞区間の走行時を対象に、自車両の燃料消費量と走行距離とから、渋滞時における燃費を算出するため、渋滞時において燃費良い運転を行っているかについて評価することができる。

【0076】

また、各種データを解析装置Ａにおいて解析すれば、月ごとの渋滞状況やその際の燃費を把握することができ、走行ルート（宅配車両における配送ルートなど）の検討や、走行ルートを走行すべき車両やドライバなどを検討して最適化を図ることも可能となる。また、渋滞時におけるドライバの運転スキルを把握して安全運転教育の材料としたり、音声警告に沿った運転を行っているかなどを判断したりして渋滞解消に貢献する運転を行っているかについても評価することができる。さらには、渋滞の発生を予測した時点における画像データなどから、渋滞の発生原因の究明などに活用することもできる。

【0077】

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、可能な範囲で適宜他の技術を組み合わせてもよい。さらに、可能な範囲で公知又は周知の技術を組み合わせてもよい。

【0078】

例えば、上記においては、渋滞の発生を緩和する運転警告を音声出力により行っているが、これに限らず、画像によって警告を行うようにしてもよい。

【0079】

また、上記実施形態においては車載カメラ１０を搭載し車載カメラ１０からの画像を利用して車間距離を算出しているが、これに限らず、レーダー装置（搭載装置の一例）を搭載しレーダー装置からの信号を利用して車間距離が算出されるようになっていてもよい。さらに、可能であれば自車両に搭載される他の装置（搭載装置の一例）からの信号等を利用して車間距離が算出されるようになっていてもよい。

【0080】

さらに、上記において変化予測部５１ｇは、図５のステップＳ２５において「ＮＯ」と判断されたときに現在が安定走行状態であるか渋滞発生状態であるかを判断しておき（図５のＳ２６）、図５のステップＳ２５において「ＹＥＳ」と判断されたときには安定走行状態からの移行かを判断しているが（図５のＳ２８）、これに限らず、図３に示した第１の所定範囲及び第１の規定範囲を渋滞発生予測ゾーンに設定し、渋滞発生予測ゾーンに突入している場合には渋滞の発生を予測し、第２の所定範囲及び第２の規定範囲を渋滞解消予測ゾーンに設定し、渋滞解消予測ゾーンに突入している場合には渋滞の解消を予測するようにしてもよい。これにより、図５のステップＳ２６及びステップＳ２８の処理を省略することができるからである。

【0081】

また、本実施形態においては、（対象期間における燃料消費量）×（渋滞区間の走行時間／対象期間における走行時間）なる演算式から、渋滞区間の走行時の燃料消費量を求めているが、これに限らず、渋滞区間の走行開始時における燃料センサ４０からの信号と、渋滞区間の走行終了時における燃料センサ４０からの信号とに基づいて、渋滞区間の走行時の燃料消費量を求めるなど、渋滞区間の走行時間を求めることなく、渋滞区間の走行時の燃料消費量を求めるようにしてもよい。

【0082】

さらに、上記実施形態では、対象期間の走行時間と走行距離、及び、渋滞区間の走行時間と走行距離とを計測しているが、これに限らず、非渋滞区間の走行時間と走行距離、及び、渋滞区間の走行時間と走行距離とのように、非渋滞区間の走行と渋滞区間の走行とを区別して計測するようにしてもよい。また、対象期間内の日時情報と共に走行距離を計測しつつ、渋滞区間の走行開始時と終了時の情報を日時情報と対応付けるように運行記録を取ることで、運行終了後に渋滞区間の走行時間と走行距離とを算出するようにしてもよい。さらには、上記では渋滞区間の走行時を除いて燃費を算出しているが、この渋滞区間の走行時とは、渋滞発生状態での走行時のみを意味してもよいし、渋滞発生及びメタ安定状態での走行時を意味してもよい。すなわち、燃費計測においてメタ安定状態を含むか否かについては適宜決定可能である。

【0083】

加えて、上記実施形態において燃費はドライブレコーダ装置５０内において算出されているが、これに限らず、解析装置Ａにおいて算出されるようになっていてもよい。すなわち、ドライブレコーダ装置５０と解析装置Ａとによって燃費計測システムを構成してもよい。この場合、図４に示したステップＳ１２の処理の後に、走行時間及び走行距離の情報等が解析装置Ａに送信されることとなる。また、解析装置Ａには、燃費算出部５１ｋが搭載されることとなる。

【符号の説明】

【0084】

１ ：車載システム
１０ ：車載カメラ（搭載装置）
２０ ：車速センサ
３０ ：ＧＰＳ受信機
４０ ：燃料センサ
５０ ：ドライブレコーダ装置（燃費計測装置）
５１ ：制御部
５１ａ ：速度算出部
５１ｂ ：イベント判断部
５１ｃ ：第１記録部
５１ｄ ：第２記録部
５１ｅ ：車間距離算出部（車間距離算出手段）
５１ｆ ：車間時間算出部（車間時間算出手段）
５１ｇ ：変化予測部（変化予測手段）
５１ｈ ：警告制御部
５１ｉ ：燃料消費量算出部（燃料消費量算出手段）
５１ｊ ：走行距離算出部（走行距離算出手段）
５１ｋ ：燃費算出部（燃費算出手段）
５２ ：画像処理部
５３ ：Ｇセンサ
５４ ：スピーカ
５５ ：速度インターフェース（速度信号入力手段）
５６ ：ＧＰＳインターフェース（速度信号入力手段）
５７ ：燃料インターフェース
５８ ：メモリーカードインターフェース
５９ ：アンテナ
６０ ：メモリーカード
Ａ ：解析装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】