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JP5608429B2 - 運行状態解析方法 - Google Patents

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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。
1 CPU(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 (2)

  1. 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。
  2. 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。
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