JP5691869B2 - 車両用表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用表示装置に関し、特に、車両の走行エネルギーを回生して得た電力を車載バッテリに充電する機能を有する車両の表示装置に関する。

従来、車両の走行エネルギーを回生して得た電力を車載バッテリに充電する技術が知られている。この技術によれば、回生して得た電力を車両走行に利用したり、車載電気機器駆動に利用することができる。その結果、車載バッテリ残量の低下を遅らせることができ、車両の航続距離を延ばすことができる。ここで、こういった車両において特許文献１には、回生して得た電力を車載バッテリに充電する際の充電量を表示する車両用表示装置が記載されている。

特開２００９−３５０４９号公報

しかし、特許文献１の車両用表示装置は、車載バッテリへの充電量を表示するだけであり、ユーザ（運転者）に対してその充電量を高めようとする動機付けを十分に与えるものではない。よって、ユーザは、この表示装置の表示を視認することによって、必ずしも充電量をより高めるための運転パターンを実行しようとはしないおそれがある。その結果、車載バッテリの残量の低下が早まり、十分な航続距離の延長も望むことができなくなる。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、車両の走行エネルギーを回生して得た電力を車載バッテリに充電する車両の航続距離を延ばすことができる車両用表示装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１の発明は、車両の走行エネルギーを回生して得られて車載バッテリに単位時間当たりに充電される電力としての充電量を定期的に取得する充電量取得手段と、
充電量取得手段が取得した充電量のなかで値が最大となる最大充電量を記憶する記憶手段と、
充電量取得手段が取得した充電量及び記憶手段に記憶されている最大充電量を表示する表示手段と、
充電量取得手段により充電量が取得されるたびに、取得した充電量を表示手段に表示させるとともに、記憶手段に記憶されている最大充電量を同じ表示手段に表示させる表示制御手段と、を備えることを特徴としている。

この発明によれば、表示制御手段は、充電量取得手段が定期的に取得した充電量を表示手段に表示させるので、表示手段には、時々刻々と変化する充電量が表示されることとなる。このため、その表示を視認したユーザは、車載バッテリへの電力の充電量の時間的な変化を把握できる。さらに、この発明において表示制御手段は、記憶手段に記憶され、取得した充電量のなかで値が最大となる最大充電量を表示手段に表示させる。これにより、表示手段には、時々刻々と変化する充電量に加え、最大充電量が表示されることとなる。ここで、人間には、目標物が設定されると、その目標物に対して能動的に行動するという習性がある。この発明は、この人間に備わっている習性を利用したものであり、このように、時々刻々と変化する充電量に加え、最大充電量が表示手段に表示されると、最大充電量を視認したユーザは、この値を目標値と見立てて、時々刻々と変化する充電量を最大充電量に近づけるような運転パターンを実行しようと能動的に行動する。その結果、車載バッテリの残量低下が抑制されることとなり、車両の航続距離が延びる。

請求項２の発明は、記憶手段は、充電量取得手段により充電量が取得されるたびに、今回取得した充電量と、記憶手段により記憶されている最大充電量とを比較し、その結果、今回取得した充電量が記憶されている最大充電量以下であれば、既に記憶されている最大充電量を維持し、今回取得した充電量が既に記憶されている最大充電量よりも大きければ、今回取得した充電量を新たな最大充電量として記憶することを特徴としている。

この発明によれば、記憶手段は、充電量取得手段により充電量が取得されるたびに、今回取得した充電量と、記憶手段により記憶されている最大充電量とを比較する。そして、その比較の結果、最大充電量が今回取得の充電量よりも大きければ、最大充電量を維持し、今回取得の充電量が最大充電量よりも大きければ、今回取得の充電量を新たな充電量として記憶する。このようにして最大充電量が記憶手段により記憶されるので、最新の最大充電量が記憶される。その結果、表示手段には、取得した充電量のなかで最も値の大きい最大充電量が表示されることとなる。

請求項３の発明は、表示制御手段は、車両においてメインスイッチがＯＮ位置にあるとき、最大充電量を表示手段に表示させたままとすることを特徴としている。

この発明によれば、表示手段には、車両においてメインスイッチがＯＮ位置にあるときは、最大充電量が常に表示されることとなる。よって、この最大充電量を視認するユーザは、車両においてメインスイッチがＯＮ位置にあるときは、最大充電量に近づけるような運転パターンを意識することとなるので、当該運転パターンの頻度が高くなる。よって、より車載バッテリの残量低下を抑制することができる。

第１実施形態による表示装置を含む電動車両の構成を示すブロック図である。 第１実施形態による表示装置の表示器の表示例を示すものであり、（ａ）は、充電量を表示する表示例を示す図であり、（ｂ）は、放電量を表示する表示例を示す図である。 第１実施形態による表示装置の表示器への充放電量の表示処理を示すフローチャートである。 第１実施形態による表示装置の表示器の表示例を示すものであり、（ａ）は、ＲＡＭに最大充電量が記憶されていない場合、又は今回取得した充電量が記憶される最大充電量よりも大きい場合の表示例を示す図であり、（ｂ）は、今回取得した充電量が記憶される最大充電量以下となっている場合の表示例を示す図である。

（第１実施形態）
本発明の好ましい実施形態について、図面に基づいて説明する。図１は、第１実施形態による表示装置１２を含む電動車両１０の構成を示すブロック図である。

電動車両１０は、図示しない車軸を回転させることにより、電動車両１０を走行させる機能と、電動車両１０の走行エネルギーを回生して電力に変換する機能とを有するモータジェネレータ１４を備える。モータジェネレータ１４は、モータジェネレータ１４に接続されるバッテリ１６からの電力により駆動されるようになっている。また、モータジェネレータ１４により生成された電力は、バッテリ１６に充電されるようになっている。なお、バッテリ１６は、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の複数の電池を直並列に接続した組電池である。

バッテリ１６に接続されたコントローラ２０は、演算処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）２０ａ、処理プログラム等が記憶されたＲＯＭ（Read Only Memory）２０ｂ、及び一時的に処理データを記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）２０ｃを含んで構成されるマイクロコンピュータと、各種信号の入出力インターフェイスとを備える。特に、コントローラ２０のＲＡＭ２０ｃは、１走行期間内で検出されたバッテリ１６への電力の充電量のなかで最も値の大きい最大充電量を記憶する。なお、本実施形態では、１走行期間を、ユーザが電動車両１０を走行させるために後述するメインスイッチ２６をＯＮ位置としたときから、メインスイッチ２６をＯＦＦ位置にしたときまでの期間とする。

コントローラ２０は、電動車両１０を走行させる際、インターフェイスを介して入力される各種情報に基づき、図示しないインバータを制御して、モータジェネレータ１４の回転速度とトルクを制御する。さらに、コントローラ２０は、表示駆動回路２２を制御して、後述する表示器２４の表示画面を制御する。

コントローラ２０には、表示駆動回路２２、メインスイッチ２６、操作部２８、バッテリ１６の充放電量などを検出するバッテリセンサ１８などが接続されている。バッテリセンサ１８は、電圧センサ及び電流センサにより検出された電圧値及び電流値を用いて、バッテリ１６の単位時間当たりの充電量及び放電量を定期的に検出し、当該充電量及び当該放電量を検出するたびにコントローラ２０に出力する。単位時間当たりの充電量及び放電量は、コントローラ２０に入出力インターフェイスを介して入力され、コントローラ２０は、当該充電量及び当該放電量を取得する。以下、単位時間当たりの充電量及び放電量のそれぞれを単に充電量及び放電量という。

ここで、コントローラ２０は、取得した充電量のなかで値が最も大きい最大充電量をコントローラ２０のＲＡＭ２０ｃに記憶するようになっている。具体的には、コントローラ２０がバッテリセンサ１８から充電量を取得すると、コントローラ２０は、ＲＡＭ２０ｃに既に記憶されている最大充電量と、今回取得の充電量とを比較する。その結果、既に記憶されている最大充電量が今回取得の充電量よりも大きければ、コントローラ２０は、既に記憶されている最大充電量をそのままＲＡＭ２０ｃに記憶する。これとは反対に今回取得の充電量が既に記憶されている最大充電量よりも大きければ、コントローラ２０は、今回取得の充電量を既に記憶されている最大充電量に変えて新たな最大充電量としてＲＡＭ２０ｃに記憶する。メインスイッチ２６がＯＦＦ位置となると、ＲＡＭ２０ｃに記憶されている最大充電量は消去される。この場合、上記所定期間の開始直後、即ちメインスイッチ２６がＯＮ位置となった直後、ＲＡＭ２０ｃには、最大充電量が記憶されていないので、コントローラ２０は、最初に取得する充電量を最大充電量としてＲＡＭ２０ｃに記憶する。

メインスイッチ２６は、ＯＮ位置に操作されると閉路する。また、その後、メインスイッチ２６がＯＦＦ位置に操作されると開路し、電動車両１０が停止する。操作部２８は、例えばリセットスイッチ等で構成され、ユーザのリセットスイッチの操作内容に応じた信号をコントローラ２０に出力する。例えば、操作部２８のリセットスイッチのＯＮ操作により、１走行期間ちゅうであっても、ＲＡＭ２０ｃに記憶される最大充電量がリセットされる。つまり、このリセットスイッチの操作によれば、ＲＡＭ２０ｃに記憶される最大充電量の記憶期間を自由に設定することができる。表示駆動回路２２は、コントローラ２０からの表示指令にしたがって、バッテリセンサ１８から定期的に入力されるバッテリ１６に対する充放電量を表示器２４に表示させるとともに、ＲＡＭ２０ｃに記憶されている最大充電量を表示器２４に表示させる。

表示器２４は、例えば車室内のインストルメントパネルに配置されるコンビネーションメータ内に設置される液晶ディスプレイである。この液晶ディスプレイは、図２に示すように充電量又は放電量、及び最大充電量をバーグラフによって表示するものであり、一列に並んだ複数のセグメント電極を有する。表示駆動回路２２からの表示指令にしたがって、セグメント電極が駆動されることにより、表示器２４に、時々刻々と変化する充電量又は放電量、及び最大充電量が表示される。

図２に表示器２４の充放電量の表示例を示す。図２（ａ）は、バッテリ１６に電力が充電されている状態を示し、図２（ｂ）は、バッテリ１６から電力が放電されている状態を示している。図２（ａ）に示すように、充電量は、表示器２４の画面中央のセグメントを基準とし、その基準のセグメントから左側に表示される。充電量が大きいほど、駆動するセグメントの数が多くなり、グラフの長さが長くなるようになっている。一方、図２（ｂ）に示すように、放電量は、表示器２４の画面中央のセグメントを基準とし、その基準のセグメントから右側に表示される。放電量が大きいほど、駆動するセグメントの数が多くなり、グラフの長さが長くなるようになっている。加えて、図２（ａ），（ｂ）に示すように、所定期間内の最大充電量に対応するセグメントが駆動される。

次に、コントローラ２０が表示器２４に充電量又は放電量、及び最大充電量を表示させる際の表示制御フローについて、図３のフローチャートに基づいて説明する。

この表示制御フローは、メインスイッチ２６がＯＮ位置となるか、操作部２８のリセットスイッチがＯＮされることにより実行される。この表示制御フローは、メインスイッチ２６がＯＦＦ位置となるまで繰り返し実行される。

ステップＳ１０では、バッテリセンサ１８からの検出結果を取得する。そして、ステップＳ２０では、取得した検出結果が充電量であるか、放電量であるかを判定する。ステップＳ２０の判定処理において、取得したものが放電量であると判定されると、ステップＳ３０に進む。一方、ステップＳ２０の判定処理において、取得したものが充電量であると判定されると、ステップＳ４０に進む。

ステップＳ３０では、今回取得した放電量の大きさに応じた数のセグメント電極を駆動するための表示指令信号を表示駆動回路２２に出力し、今回取得した放電量を表示器２４に表示させる。これにより、表示器２４には、図２（ｂ）に示すように、今回取得した放電量に応じたバーグラフが表示される。ステップＳ３０が実行された後、ステップＳ１３０に進み、メインスイッチ２６がＯＦＦ位置となっているか否かを判定する。ステップＳ１３０において、メインスイッチ２６がＯＦＦ位置となっていなければ、ステップＳ１０に戻り、メインスイッチ２６がＯＦＦ位置となっていれば、ステップＳ１４０に進み、コントローラ２０のＲＡＭ２０ｃに記憶されている最大充電量を消去して、この表示制御フローを終了する。

ステップＳ４０では、今回取得した充電量の大きさに応じた数のセグメント電極を駆動するための表示指令信号を表示駆動回路２２に出力し、今回取得した充電量を表示器２４に表示させる。これにより、表示器２４には、図２（ａ）に示すように、今回取得した充電量に応じたバーグラフが表示される。

続くステップＳ５０では、コントローラ２０のＲＡＭ２０ｃに最大充電量が記憶されているか否かを判定する。ステップＳ５０の判定処理において、ＲＡＭ２０ｃに最大充電量が記憶されていないと判定されると、ステップＳ６０に進み、ＲＡＭ２０ｃに最大充電量が記憶されていると判定されると、ステップＳ８０に進む。

ステップＳ６０では、今回取得した充電量の値を最大充電量としてＲＡＭ２０ｃに記憶する。続く、ステップＳ７０では、ＲＡＭ２０ｃに記憶されている最大充電量を表示器２４に表示させる。この場合、今回取得した充電量が最大充電量と同じ値となっているため、表示器２４の表示は、図４（ａ）に示すように、今回取得した充電量のみが表示されているような表示となる。ステップＳ７０が実行された後、ステップＳ１３０に進み、メインスイッチ２６がＯＦＦ位置となっているか否かを判定する。ステップＳ１３０において、メインスイッチ２６がＯＦＦ位置となっていなければ、ステップＳ１０に戻り、メインスイッチ２６がＯＦＦ位置となっていれば、ステップＳ１４０に進み、コントローラ２０のＲＡＭ２０ｃに記憶されている最大充電量を消去して、この表示制御フローを終了する。

ステップＳ５０の判定処理で肯定判定となり、その後実行されるステップＳ８０では、今回取得した充電量が、ＲＡＭ２０ｃに記憶されている最大充電量よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ８０の判定処理において、今回取得した充電量がＲＡＭ２０ｃに記憶されている最大充電量よりも大きければ、ステップＳ９０に進み、今回取得した充電量がＲＡＭ２０ｃに記憶されている最大充電量以下となっていれば、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳ８０の判定処理で肯定判定となり、その後実行されるステップＳ９０では、以前の最大充電量を消去した上で、今回取得した充電量を新たな最大充電量としてＲＡＭ２０ｃに記憶する。続く、ステップＳ１００では、ＲＡＭ２０ｃに記憶されている最大充電量を表示器２４に表示させる。この場合、ステップＳ７０の場合と同様に、今回取得した充電量が最大充電量と同じ値となっているため、表示器２４の表示は、図４（ａ）に示すように、今回取得した充電量のみが表示されているような表示となる。ステップＳ１００が実行された後、ステップＳ１３０に進み、メインスイッチ２６がＯＦＦ位置となっているか否かを判定する。ステップＳ１３０において、メインスイッチ２６がＯＦＦ位置となっていなければ、ステップＳ１０に戻り、メインスイッチ２６がＯＦＦ位置となっていれば、ステップＳ１４０に進み、コントローラ２０のＲＡＭ２０ｃに記憶されている最大充電量を消去して、この表示制御フローを終了する。

ステップＳ８０の判定処理で否定判定となり、その後実行されるステップＳ１１０では、既にＲＡＭ２０ｃに記憶されている最大充電量を維持する。続く、ステップＳ１２０では、ＲＡＭ２０ｃに記憶されている最大充電量を表示器２４に表示させる。この場合、最大充電量は、今回取得した充電量よりも大きい値となっているため、表示器２４の表示は、図４（ｂ）に示すように、今回取得した充電量と、その充電量の左端から左側に間隔を開けた位置に最大充電量とが表示されることとなる。ステップＳ１２０が実行された後、ステップＳ１３０に進み、メインスイッチ２６がＯＦＦ位置となっているか否かを判定する。ステップＳ１３０において、メインスイッチ２６がＯＦＦ位置となっていなければ、ステップＳ１０に戻り、メインスイッチ２６がＯＦＦ位置となっていれば、ステップＳ１４０に進み、コントローラ２０のＲＡＭ２０ｃに記憶されている最大充電量を消去して、この表示制御フローを終了する。

上述した表示制御フローを実行することにより、表示器２４には、メインスイッチ２６がＯＮ位置となってから、ステップＳ４０が実行されることにより、定期的に取得され時々刻々と変化する充電量が表示されるとともに、ステップＳ７０，Ｓ１００又はＳ１２０が実行されることにより、最大充電量が表示される（図４（ａ），（ｂ）を参照）。

ここで、人間には、目標物が設定されると、その目標物に対して能動的に行動するという習性がある。この実施形態では、この人間の習性を利用したものであり、上述したように、時々刻々と変化する充電量に加え、最大充電量が表示器２４に表示されると、最大充電量を視認したユーザは、この値を目標値と見立てて、時々刻々と変化する充電量を最大充電量に近づけるような運転パターンを実行しようと能動的に行動する。その結果、バッテリ１６の残量低下が抑制されることとなり、電動車両１０の航続距離が延びる。

また、この実施形態では、ユーザが目標値とする指標を最大充電量としている。この最大充電量は、バッテリセンサ１８から定期的に取得する充電量を利用したものであるため、表示器２４に表示させる目標値を別の手段によって算出することを必要としない。よって、最大充電量を表示器２４に表示させることによれば、バッテリ１６の残量低下を抑えつつ、表示装置１２の構成の複雑化を抑制することができる。

また、本実施形態では、ＲＡＭ２０ｃに記憶されている最大充電量は、上述の表示制御フローでも説明したように、コントローラ２０が今回取得した充電量と、ＲＡＭ２０ｃに記憶されている最大充電量とを比較し、その結果、今回取得した充電量がＲＡＭ２０ｃに記憶されている最大充電量以下であれば、記憶されている最大充電量を維持し、今回取得した充電量が記憶されている最大充電量よりも大きければ、今回取得した充電量を新たな最大充電量としてＲＡＭ２０ｃに記憶する。このようにして最大充電量がＲＡＭ２０ｃに記憶されるようになっているので、ＲＡＭ２０ｃには、最新の最大充電量が記憶される。その結果、表示器２４には、取得した充電量のなかで最も値の大きい最大充電量が表示されることとなる。

さらに、本実施形態によれば、表示器２４に表示される最大充電量は、この表示制御フローが終了するまで、表示される。つまり、最大充電量は、電動車両１０においてメインスイッチ２６がＯＮ位置にあるときは、表示器２４に表示されることとなる。したがって、この最大充電量を視認するユーザは、電動車両１０においてメインスイッチ２６がＯＮ位置にあるときは、最大充電量に近づけるような運転パターンを意識することとなるので、当該運転パターンの頻度が高くなる。よって、よりバッテリ１６の残量低下を抑制することができる。

この実施形態では、最大充電量をＲＡＭ２０ｃに記憶させる期間を１走行期間として説明したが、この期間は適宜変更が可能である。例えば、操作部２８のリセットスイッチがＯＮされてから、メインスイッチ２６がＯＦＦ位置となるまでの期間であってもよい。この場合、リセットスイッチがＯＮされると、コントローラ２０は、今までＲＡＭ２０ｃに記憶されていた最大充電量を消去する。また、上記期間をバッテリ１６への外部からの電力の充電が行われ満充電となってから、次回の充電が開始されるまでの期間としてもよい。この場合、電動車両１０を停止してメインスイッチ２６がＯＦＦ位置となっても、コントローラ２０は、ＲＡＭ２０ｃに記憶されている最大充電量を消去しない。また、上記期間を電動車両１０が出荷されてから始まる期間としてもよい。この場合も、メインスイッチ２６がＯＦＦ位置となっても、コントローラ２０は、ＲＡＭ２０ｃに記憶されている最大充電量を消去しない。さらに、上記期間を距離で定めたものとしてもよいし、時間で定めたものとしてもよい。

また、本実施形態では、充電量及び最大充電量の表示をバーグラフで表示するようにしている。このような表示によれば、ユーザは、充電量及び最大充電量を数値で表示するものに比べ、充電量に対して最大充電量がどの程度離れているかを直感的に把握することができる。

なお、以上において、ステップＳ１０を実行するコントローラ２０が特許請求の範囲に記載の「充電量取得手段」に相当し、ステップＳ６０，Ｓ８０，Ｓ９０，Ｓ１１０を実行するコントローラ２０が特許請求の範囲に記載の「記憶手段」に相当し、ステップＳ４０，Ｓ７０，Ｓ１００，Ｓ１２０を実行するコントローラ２０が特許請求の範囲に記載の「表示制御手段」に相当し、表示器２４が特許請求の範囲に記載の「表示手段」に相当する。

（その他の実施形態）
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、当該実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。

先の実施形態において表示器２４は、バーグラフによって充電量又は放電量、及び最大充電量を表示するが、他の表示形態を採用してもよい。例えば、文字盤上を回転する指針によって充電量又は放電量、及び最大充電量を指し示すものである。この場合、最大充電量を表示するには、充電量及び放電量を指し示す指針とは別の指針によって示すような構造を採用すればよい。充電量又は放電量、及び最大充電量を表示する形態は、バーグラフ及び指針によるものの他に種々のものが考えられる。例えば、充電量又は放電量、及び最大充電量をそれぞれ数値によって表示するようにしてもよい。また、上述した表示形態を組み合わせて表示するようにしてもよい。

また、先の実施形態では、セグメント電極を一列に配列させた液晶ディスプレイを表示器２４として採用していたが、表示器２４の形態は、これに限らない。例えば、ドットマトリクス式の液晶ディスプレイであってもよい。

また、先の実施形態では、表示装置１２を搭載する車両を電動車両１０として説明したが、車両の走行エネルギーを回生して得た電力をバッテリ１６に充電させるものであれば、車両の種類は問わない。例えば、燃料を燃焼させて動力を発生させる内燃機関と、走行用のモータジェネレータとを搭載するような、所謂ハイブリッド車両であってもよい。また、燃料電池によって発生した電力を走行のためのエネルギーとして利用する燃料電池車両であってもよい。

１０ 電動車両、１２ 表示装置、１４ モータジェネレータ、１６ バッテリ、１８ バッテリセンサ、２０ コントローラ、２０ａ ＣＰＵ、２０ｂ ＲＯＭ、２０ｃ ＲＡＭ、２２ 表示駆動回路、２４ 表示器、２６ メインスイッチ、２８ 操作部

Claims (3)

1. 車両の走行エネルギーを回生して得られて車載バッテリに単位時間当たりに充電される電力としての充電量を定期的に取得する充電量取得手段と、
   前記充電量取得手段が取得した充電量のなかで値が最大となる最大充電量を記憶する記憶手段と、
   前記充電量取得手段が取得した充電量及び前記記憶手段に記憶されている最大充電量を表示する表示手段と、
   前記充電量取得手段により充電量が取得されるたびに、取得した充電量を前記表示手段に表示させるとともに、前記記憶手段に記憶されている最大充電量を同じ前記表示手段に表示させる表示制御手段と、を備えることを特徴とする車両用表示装置。
2. 前記記憶手段は、前記充電量取得手段により充電量が取得されるたびに、今回取得した充電量と、前記記憶手段により記憶されている最大充電量とを比較し、その結果、今回取得した充電量が記憶されている最大充電量以下であれば、既に記憶されている最大充電量を維持し、今回取得した充電量が既に記憶されている最大充電量よりも大きければ、今回取得した充電量を新たな最大充電量として記憶することを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
3. 前記表示制御手段は、前記車両においてメインスイッチがＯＮ位置にあるとき、最大充電量を前記表示手段に表示させたままとすることを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用表示装置。

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