CN111279151A - 车辆用显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的车辆用显示装置，基于自己车辆的能量剩余量计算自己车辆的极限行驶距离，计算作为表示距离自己车辆最远的补给设施与距离该最远补给设施在规定距离内的其它的补给设施之间的隔开的程度的数值的分散度，基于所述极限行驶距离以及所述分散度计算作为自己车辆可以行驶的距离的可行驶距离，使所述显示器显示计算出的所述可行驶距离。在计算所述可行驶距离的处理中，所述分散度越大则所述可行驶距离就越小。

Description

车辆用显示装置
技术领域
本发明涉及一种基于车辆的能量剩余量等来显示可行驶距离并告知驾驶员的显示装置。
背景技术
近年来，通过电池中蓄积的电力驱动马达进行行驶，在行驶时不排出包含有害物质的废气的电动汽车(Electric Vehicle：EV)受到关注。被搭载在EV的电池使用锂离子电池等可反复充放电的二次电池，根据该二次电池的充电状态始终计算并监视充电电力的剩余量(以下，称为电池剩余量)。EV所具备的显示部显示基于计算出的电池剩余量或该电池剩余量以及EV的平均耗电量等计算出的可行驶距离等。而且，例如，如果电池剩余量达到规定的基准值以下，就进行催促驾驶员充电的显示等。
如果EV变成被称为缺电的电池剩余量为零的状态而无法行驶，就需要使用其它车辆使该EV移动到可充电的地方，与以发动机(内燃机)为驱动源行驶的车辆变成所谓的缺油情况相比，难以使其恢复到可行驶的状态。而且，从加满油或充满电的状态起可行驶的上限距离(持续行驶距离)与用发动机行驶的车辆相比EV具有上限距离比较短的倾向。另外，可行驶距离例如根据道路的坡度或拥挤等行驶环境或空调等装备品的运转状况也会发生变动。
由于这些理由，EV的驾驶员有强烈意识到可行驶距离的倾向，如果电池剩余量变少可行驶距离变短，例如，有时不得不通过自发地抑制装备品的运转等来抑制电池消耗而行驶。
为了防止EV的缺电，例如，如下述专利文献1所述，基于多个EV的充电状态的信息确定电池剩余量容易降低的区域并将其作为缺电注意区域通报给驾驶员的技术已为公知。而且，根据道路的拥挤情况，有可能会在到达充电设施之前就变成缺电。作为用于避免这种情况的技术，已知有如下述专利文献2所述的不显示到达目的地为止的行驶路径上的拥堵发生区域而是显示接近当前位置的充电设施的技术。
EV的驾驶员一般是想要在变成缺电之前行驶到充电设施进行充电，然而，有时会出现到达的充电设施由于故障等不能进行充电的情况或者到达的充电设施由于拥挤无法立即开始充电的情况。在这种情况下，虽然驾驶员也想要前往其它的充电设施，但是，有时存在由于可行驶距离变短无法到达其它的充电设施的情况。而下述专利文献1、2的技术并没有想到在到达的充电设施不能进行充电的情况下来催促进行充电。
同样，在以氢气为燃料行驶的燃料电池车(Full Cell Vehicle：FCV)，由于目前氢气的补给设施很少，一旦氢气罐内的氢气剩余量变为零而不能行驶，不容易恢复到可行驶的状态。而且，用发动机行驶的传统型的车辆，根据地域的不同，也存在汽油等燃料的补给设施少、可补给的时间段受到限制的情况，在这样的地域如果出现缺油也不容易恢复。因此，事先考虑到在到达的补给设施可能会出现无法补给能量的情况而采取对策，不论车辆的能源种类如何都很重要。
(以往技术文献)
(专利文献)
专利文献1:日本专利公开公报特开2015－69259号
专利文献2:日本专利公开公报特开2016－217769号
发明内容
本发明的目的在于提供一种可以进一步减轻由于能量不足而导致车辆无法行驶的风险的车辆用显示装置。
作为解决上述问题的技术，本发明涉及的车辆用显示装置具备：存储可以补给车辆驱动用的能量的多个补给设施的位置信息的存储部；用于获取自己车辆的位置信息的位置信息获取部；基于搭载在自己车辆的能量剩余量计算自己车辆的极限行驶距离的控制部；以及，显示通过所述控制部计算出的信息的显示器。所述控制部执行以下的处理：基于存储在所述存储部的各补给设施的位置信息、通过所述位置信息获取部获取的自己车辆的位置信息、通过所述控制部计算出的所述极限行驶距离，提取在所述极限行驶距离内作为距离自己车辆最远的补给设施的最远补给设施和距离该最远补给设施在规定距离内的其它的补给设施；基于提取的所述最远补给设施以及所述其它的补给设施的各自的位置信息，计算作为表示所述最远补给设施与所述其它的补给设施之间的隔开的程度的数值的分散度；基于所述极限行驶距离以及所述分散度，计算作为自己车辆可以行驶的距离的可行驶距离；使所述显示器显示计算出的所述可行驶距离。在计算所述可行驶距离的处理中，所述分散度越大则所述可行驶距离就越小。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式涉及的车辆用显示装置的概要构成的方框图。
图2是表示上述第一实施方式的可行驶距离的显示控制的内容的流程图。
图3是表示上述第一实施方式的可行驶距离的显示的一个例子的示意图。
图4是表示本发明的第二实施方式的可行驶距离的显示控制的内容的流程图。
图5是表示上述第二实施方式的可行驶距离的显示的一个例子的示意图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的优选实施方式进行说明。
(第一实施方式)
图1表示本发明的第一实施方式涉及的车辆用显示装置1的概要构成的方框图。图1所示的车辆用显示装置1被搭载在车辆上，与用于控制车辆的电子控制装置(ElectronicContr ol Unit；以下，简称为ECU)10可通信地连接。车辆用显示装置1具备存储地图信息以及该地图上的道路标识和设施等信息的存储部2、获取车辆的位置信息的位置信息获取部3、基于从存储部2以及位置信息获取部3得到的信息进行规定的控制的控制部4、可以显示从存储部2得到的地图信息或控制部4运算的信息等的显示器5。控制部4由CPU、ROM、RAM等构成。在ROM中存储控制用的各种程序和数据，在RAM中暂时地存储CPU执行一系列的处理之际所使用的数据。搭载有车辆用显示装置1的车辆，例如，最好是以通过电池积蓄的电力工作的马达作为驱动源而行驶的EV(电动汽车)，但是，也可以是FCV(燃料电池车)或以发动机为驱动源而行驶的车辆(以下，称为汽车)。
ECU10基于车辆具备的各种传感器的检测信号来控制车辆的行驶。例如，ECU10基于加速器开度的检测信号控制驱动源(马达或发动机)的转速等，基于车轮速度传感器等的检测信号计算车辆的速度或行驶距离等的车辆信息。在ECU10计算出的车辆信息中包含能量剩余量、平均能量消耗率等。能量剩余量，在EV的情况下是电池剩余量，在FCV或者汽车的情况下是燃料剩余量。而且，平均能量消耗率，在EV的情况下是平均耗电量(单位电力的行驶距离)，在FCV或者汽车的情况下是平均燃料消耗量(单位燃料量的行驶距离)。
位置信息获取部3，基于从多个GPS卫星经由GPS天线7输入的GPS信号，获取搭载有车辆用显示装置1的车辆即自己车辆的当前地点和方向等的位置信息。控制部4，基于该自己车辆的位置信息、存储在存储部2的信息、被输入到车辆用显示装置1的ECU10的车辆信息，进行必要的信息处理并在显示器5上显示。
而且，控制部4，基于至少ECU10输出的车辆信息中包含的能量剩余量Wr计算极限行驶距离L，并将比计算出的极限行驶距离L短的可行驶距离R1(详细内容后述)与能量剩余量Wr一起显示在显示器5上。能量剩余量Wr，在EV的情况下是用百分比表示当前的电池剩余量相对于电池全部容量的比例的值(SOC)，在FCV的情况下是基于氢气罐内的压力等计算出的燃料剩余量，在汽车的情况下是基于燃料罐内的燃料液面位置等计算出的燃料剩余量。
其次，对极限行驶距离L进行说明。
极限行驶距离L，由控制部4基于车辆行驶的距离DL、行驶了距离DL时的能量消耗量Wc(耗电量或燃料消耗量)、上述的能量剩余量Wr，通过下述公式(1)计算得出。另外，车辆行驶的距离DL基于位置信息获取部3获取的自己车辆的位置信息计算得出。而且，能量消耗量Wc基于ECU10输出的在行驶开始时的能量剩余量Wr’和当前的能量剩余量Wr计算得出。
L＝Wr×DL/Wc＝Wr×DL/(Wr′－Wr)……(1)
另外，极限行驶距离L也可以基于ECU10输出的能量剩余量Wr和平均能量消耗率计算得出。如此，极限行驶距离L可以基于至少包含能量剩余量Wr的多个参数计算得出。
控制部4从存储部2存储的多个能量补给设施之中提取能到达的补给设施并使其显示在显示器5上。关于该显示控制，基于图2、图3进行说明。
控制部4，首先，在步骤S1，基于上述公式(1)计算极限行驶距离L。
其次，控制部4，在步骤S2，基于位置信息获取部3获取的自己车辆的位置信息(当前地点)和存储在存储部2的多个补给设施的位置信息，在距离当前地点的距离小于极限移动距离L的范围内，分别计算出从当前地点到各补给设施的距离。另外，在该步骤S2以后的各步骤有关距离的运算最好以道路上的行驶距离即通过最短路线的道路从出发地行驶到目的地时的行驶距离为基准来进行。但是，在图3中，为了简化起见，用直线距离表示被计算出的各种距离，以下的说明也以简化的图3为基础来进行。
其次，控制部4，在步骤S3，基于在上述步骤S2计算出的从当前地点到各补给设施的距离，提取作为距离当前地点最远的补给设施的最远补给设施，并计算出从当前地点到该最远补给设施的距离D。当然，成为该最远补给设施的候补是在针对每个补给设施而设定的探索距离内存在其它的补给设施时才成立。即，控制部4，从距离当前地点的距离小于极限行驶距离L的全部的补给设施之中将在探索距离内存在其它的补给设施的补给设施作为候补设施而提取，将该候补设施之中距离当前地点的距离为最长的补给设施确定为最远补给设施。针对每个补给设施而设定的探索距离是从极限行驶距离L减去从当前地点到各补给设施的距离的值，是从当前地点到达补给设施时从该补给设施可行驶的距离。由此，在本实施方式，将探索距离内不存在其它的补给设施的补给设施从最远补给设施的候补之中排除。这是因为不能进行后述的有关分散度的评价。
其次，控制部4，在步骤S4，从距离当前地点的距离小于极限行驶距离L的补给设施之中提取距离在上述步骤S3提取的最远补给设施的距离小于规定距离M的补给设施，并计算出从该提取出的各补给设施到最远补给设施的距离。规定距离M是从极限行驶距离L减去从当前地点到最远补给设施的距离D的值(M＝L－D)，是从当前地点到达最远补给设施时从最远补给设施可行驶的距离。
其次，控制部4，在步骤S5，选择在上述步骤S4计算出的距离为最小(最接近最远补给设施)的补给设施，并将从所选择的补给设施到最远补给设施为止的距离作为隔开距离α而计算。该隔开距离α越大就意味着在最远补给设施的附近就越没有补给设施集中。换句话说，隔开距离α是表示最远补给设施与在其周围的补给设施之间的隔开的程度(分散度)的数值。
其次，控制部4在步骤S6计算可行驶距离R1。具体而言，控制部4可以通过从极限行驶距离L减去隔开距离α求出可行驶距离R1(R1＝L－α)。因此，如果极限行驶距离L相同，隔开距离α(分散度)越大则可行驶距离R1就越小。
其次，控制部4在步骤S7将可行驶距离R1与补给设施一起显示在显示器5上。例如，如图3所示，控制部4使显示器5显示用箭头形状表示的以自己车辆的当前地点为中心且半径为可行驶距离R1的圆X1。而且，在使显示器5显示该圆X1内的补给设施(图3中的小白圆圈)的同时或者不显示或者以与圆X1内的补给设施不同的方式(例如，不同的颜色或大小)显示圆X1以外的补给设施。另外，根据显示的比例尺等有时仅显示圆X1的一部分。
其次，对本实施方式涉及的车辆用显示装置1的作用及其效果进行说明。
车辆用显示装置1显示比计算出的极限行驶距离L短的可行驶距离R1并催促在其范围内补给能量。而且，作为最远补给设施的周边的补给设施的分散度，计算最远补给设施与最接近该最远补给设施的补给设施之间的隔开距离α，该隔开距离α越大即在最远补给设施的周围越没有集中其它的补给设施，就越使可行驶距离R1变小并催促在接近当前地点的补给设施进行补给。
根据上述构成，当知道了即使车辆到达可行驶距离R1内的补给设施时也无法补给能量时，驾驶员可以使车辆从那里行驶到其它的补给设施。特别是当知道了即使车辆到达可行驶距离R1内最远的最远补给设施时也无法补给能量的情况下，驾驶员可以使车辆至少从那里行驶到最近的其它补给设施。因此，即使是在到达的补给设施无法补给能量的情况下也可以确保下一个补给的机会，可以有效地减轻由于能量不足而导致车辆无法行驶的风险。
(第二实施方式)
以下基于图4以及图5对本发明的第二实施方式进行说明。该第二实施方式部分地变更了上述第一实施方式的显示控制。另外，因为车辆以及车辆用显示装置1的构成与第一实施方式的构成相同，所以省略其说明。
图4的步骤S11至S14的处理与第一实施方式(图2)的步骤S1至S4相同。即，控制部4，计算自己车辆的极限行驶距离L(S11)，计算到距离当前地点的距离小于极限行驶距离L的各补给设施的距离(S12)，计算在小于极限行驶距离L的范围到最远的最远补给设施的距离D(S13)，计算从距离最远补给设施的距离小于规定距离M的补给设施到最远补给设施的距离(S14)。另外，规定距离M是在从当前地点到达最远补给设施时从最远补给设施可行驶的距离。
其次，控制器4，在步骤S15，将在步骤S14计算出的距离的平均值作为平均隔开距离β计算得出。例如，如图5所示，距离当前地点的距离小于极限行驶距离L并且距离最远补给设施(距离当前地点的距离为D的补给设施)的距离小于规定距离M的补给设施存在两个，假设从最远补给设施到这两个补给设施的距离(隔开距离)分别为β1和β2。在这种情况下，控制器4计算隔开距离β1、β2的平均值并将其作为平均隔开距离β使用。该平均隔开距离β越大就意味着在最远补给设施的附近补给设施就越没有集中。换句话说，平均隔开距离β是表示最远补给设施和其周围的补给设施之间的隔开的程度(分散度)的数值。
其次，控制部4在步骤S16计算可行驶距离R2。具体而言，控制部4，通过从极限行驶距离L减去平均隔开距离β，求出可行驶距离R2(R2＝L－β)。因此，如果极限行驶距离L相同，平均隔开距离β(分散度)越大则可行驶距离R2就越小。
其次，控制部4，在步骤S17，将可行驶距离R2与补给设施一起显示在显示器5上。例如，如图5所示，控制部4使显示器5显示用箭头形式表示的以自己车辆的当前地点为中心并且半径为可行驶距离R2的圆X2并用以与上述第一实施方式时相同的方式使显示器5显示补给设施(小的白色圆圈)。
其次，对本实施方式涉及的车辆用显示装置1的作用及效果进行说明。
车辆用显示装置1显示比计算出的极限行驶距离L短的可行驶距离R2并催促在该范围内补给能量。而且，作为最远补给设施的周边的补给设施的分散度，计算最远补给设施和从该最远补给设施可到达的补给设施的平均隔开距离β，该平均隔开距离β越大即在最远补给设施的周围其它的补给设施越没有集中，可行驶距离R2就越小并催促在接近当前地点的补给设施进行补给。
根据上述构成，当知道了即使车辆到达可行驶距离R2内的补给设施时也无法补给能量时，驾驶员可以使车辆从那里行驶到其它的补给设施。特别是当知道了即使车辆到达可行驶距离R2内最远的最远补给设施时也无法补给能量的情况下，驾驶员可以使车辆至少从那里行驶到最近的其它补给设施。因此，即使是在到达的补给设施无法补给能量的情况下也可以确保下一个补给的机会，可以有效地减轻由于能量不足而导致车辆无法行驶的风险。
另外，在上述各实施方式，通过从极限行驶距离L减去隔开距离α或平均隔开距离β求出可行驶距离R1或R2，但是，也可以通过在从当前地点到最远补给设施的距离D上加上隔开距离α或平均隔开距离β求出可行驶距离。
另外，如果是本领域技术人员，可以在不脱离本发明的主旨的情况下以对上述实施方式附加各种变更的方式来进行实施，本发明还包含此类的变更实施方式。
(实施方式的总结)
上述实施方式的总结如下所示。
上述实施方式涉及的车辆用显示装置具备：存储可以补给车辆驱动用的能量的多个补给设施的位置信息的存储部；用于获取自己车辆的位置信息的位置信息获取部；基于搭载在自己车辆的能量剩余量计算自己车辆的极限行驶距离的控制部；以及，显示通过所述控制部计算出的信息的显示器。所述控制部执行以下的处理：基于存储在所述存储部的各补给设施的位置信息、通过所述位置信息获取部获取的自己车辆的位置信息、通过所述控制部计算出的所述极限行驶距离，提取在所述极限行驶距离内作为距离自己车辆最远的补给设施的最远补给设施和距离该最远补给设施在规定距离内的其它的补给设施；基于提取的所述最远补给设施以及所述其它的补给设施的各自的位置信息，计算作为表示所述最远补给设施与所述其它的补给设施之间的隔开的程度的数值的分散度；基于所述极限行驶距离以及所述分散度，计算作为自己车辆可以行驶的距离的可行驶距离；使所述显示器显示计算出的所述可行驶距离。在计算所述可行驶距离的处理中，所述分散度越大则所述可行驶距离就越小。
根据上述构成，可以显示比极限行驶距离短的可行驶距离并催促在该范围内进行能量的补给，最远补给设施的周边的补给设施的分散度越大就使可行驶距离越小并催促在接近当前地点的补给设施进行补给。因此，当知道了即使车辆到达可行驶距离内的补给设施时也无法补给能量时，驾驶员可以使车辆从那里行驶到其它的补给设施。特别是当知道了即使车辆到达可行驶距离内最远的最远补给设施时也无法补给能量的情况下，驾驶员可以使车辆至少从那里行驶到最近的其它补给设施。因此，即使是在到达的补给设施无法补给能量的情况下也可以确保下一个补给的机会，可以有效地减轻由于能量不足而导致车辆无法行驶的风险。
所述分散度可以是所述其它的补给设施之中距离所述最远补给设施最近的补给设施和所述最远补给设施之间的隔开距离。
如上所示计算出的分散度，意味着该隔开距离越大则在最远补给设施的周围其它的补给设施越没有集中。因此，通过使该隔开距离越大则可行驶距离就越小来催促在接近当前地点的补给设施进行补给，可以进一步地减轻由于能量不足而导致车辆无法行驶的风险。
所述分散度可以是所述其它的补给设施和所述最远补给设施之间的隔开距离的平均值。
如上所示计算出的隔开距离的平均值(平均隔开距离)，意味着该平均隔开距离越大则在最远补给设施的周围其它的补给设施越没有集中。因此，通过使该平均隔开距离越大则可行驶距离就越小来催促在接近当前地点的补给设施进行补给，可以进一步地减轻由于能量不足而导致车辆无法行驶的风险。

Claims (3)

1.一种车辆用显示装置，其特征在于具备：
存储部，存储可以补给车辆驱动用的能量的多个补给设施的位置信息；
位置信息获取部，用于获取自己车辆的位置信息；
控制部，基于搭载在自己车辆的能量剩余量计算自己车辆的极限行驶距离；以及，
显示器，显示通过所述控制部计算出的信息；其中，
所述控制部执行以下的处理：
基于存储在所述存储部的各补给设施的位置信息、通过所述位置信息获取部获取的自己车辆的位置信息、通过所述控制部计算出的所述极限行驶距离，提取在所述极限行驶距离内作为距离自己车辆最远的补给设施的最远补给设施和距离该最远补给设施在规定距离内的其它的补给设施；
基于提取的所述最远补给设施以及所述其它的补给设施的各自的位置信息，计算作为表示所述最远补给设施与所述其它的补给设施之间的隔开的程度的数值的分散度；
基于所述极限行驶距离以及所述分散度，计算作为自己车辆可以行驶的距离的可行驶距离；以及，
使所述显示器显示计算出的所述可行驶距离，其中，
在计算所述可行驶距离的处理中，所述分散度越大则所述可行驶距离就越小。
2.根据权利要求1所述的车辆用显示装置，其特征在于，
所述分散度是在所述其它的补给设施之中距离所述最远补给设施最近的补给设施和所述最远补给设施之间的隔开距离。
3.根据权利要求1所述的车辆用显示装置，其特征在于，
所述分散度是所述其它的补给设施和所述最远补给设施之间的隔开距离的平均值。
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