JP2013193461A

JP2013193461A - 車両用表示装置

Info

Publication number: JP2013193461A
Application number: JP2012058988A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Fujiwara; 大輔藤原
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-03-15
Filing date: 2012-03-15
Publication date: 2013-09-30

Abstract

【課題】複数の走行用駆動源を備える車両に搭載されるもので、走行時において走行用駆動源が切替った場合でも、ユーザにとって違和感の無い走行状態の表示を可能とする車両用表示装置を提供する。
【解決手段】車両用表示装置において、制御部１３０は、車両の走行時において、一方の走行用駆動源１０から他方の走行用駆動源２０に切替られたときに、表示部１５２における作動状態値を、一方の走行用駆動源１０が停止した時の停止時状態値にするにあたって、時間経過と共に得られる実際の作動状態値に対して、遅延時間を持たせて表示部１５２に表示させる。
【選択図】図４

Description

本発明は、作動中の車両情報を表示する車両用表示装置に関するものである。

従来の車両用表示装置として、例えば、特許文献１に示されたものが知られている。特許文献１の車両用表示装置（車両用メータ装置）は、エンジン回転数に応じてバルブ休止機構の休止および作動状態を切替え可能な車両に搭載されるもので、エンジン回転数およびバルブ休止機構の切替状態によって表示部の応答速度を増減するようになっている。

具体的には、例えば、自動二輪車のエンジン回転数を表示するタコメータを表示部として、エンジン回転数が高い場合で、バルブ休止機構においてバルブが作動状態となっている場合に、タコメータの応答速度を増加させるようにしている。

これにより、バルブ休止機構により一部のバルブが休止するエンジン低回転時あるいは低速走行時には、表示部の応答速度を減少させて落ち着いたレスポンスとし、また、全てのバルブが開閉動作を行うエンジン高回転時あるいは高速走行時には、表示部の応答速度を増加させてダイレクトなレスポンスとすることを可能としている。

特許第４５０９６１４号公報

ところで、例えばハイブリッド自動車のように走行用駆動源として、エンジンおよび走行用モータを備える車両に搭載されて、エンジン回転数等の表示を行う表示装置においては、走行中に駆動源がエンジンから走行用モータに切替えられると、エンジン回転数はゼロとなるので、ユーザにとっては表示部における回転数が急に脱落したように感じてしまう場合がある。

上記で説明した特許文献１では、エンジンの作動時において、エンジン回転数が低回転領域か高回転領域かで表示部の応答速度を変更するものとなっているので、ハイブリッド自動車のように走行用駆動源の切替え時における上記のような問題を解決することはできない。尚、ハイブリッド自動車では、特に、エンジン回転数が低回転領域にあるか高回転領域にあるかによって表示部の応答性を変更する必要性は薄い。

本発明の目的は、上記問題に鑑み、複数の走行用駆動源を備える車両に搭載されるもので、走行時において走行用駆動源が切替った場合でも、ユーザにとって違和感の無い走行状態の表示を可能とする車両用表示装置を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。

本発明では、複数の走行用駆動源（１０、２０）を備える車両に搭載されて、
一方の走行用駆動源（１０）による作動状態値を表示する表示部（１５２）と、
一方の走行用駆動源の作動状態値に対応する作動信号を生成するセンサ部（１１０）と、
センサ部（１１０）の作動信号に応じて、表示部（１５２）における作動状態値を制御する制御部（１３０）と、を備える車両用表示装置であって、
制御部（１３０）は、車両の走行時において、一方の走行用駆動源（１０）から他方の走行用駆動源（２０）に切替られたときに、表示部（１５２）における作動状態値を、一方の走行用駆動源（１０）が停止した時の停止時状態値にするにあたって、時間経過と共に得られる実際の作動状態値に対して、遅延時間（Ｔ）を持たせて表示部（１５２）に表示させることを特徴としている。

この発明によれば、一方の走行用駆動源（１０）から他方の走行用駆動源（２０）に切替られたときに、制御部（１３０）によって、作動状態値が一方の走行用駆動源（１０）の停止時状態値に向けて緩やかに変化するように表示することができるので、ユーザに対して作動状態値が急に脱落したような感覚を与えることがなく、違和感の無い作動状態値の表示が可能となる。

尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第１実施形態における車両用表示装置を示すブロック図である。表示部を示す正面図である。タコメータを示す正面図である。マイコンが行う遅延表示制御を示すフローチャートである。遅延表示値を決定するためのマップである。エンジンの実際の回転数の変化と、遅延表示される回転数とを示すグラフである。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
以下、第１実施形態の車両用表示装置１００の構成について図１、図２を用いて説明する。本実施形態の車両用表示装置１００は、複数の走行用駆動源を備える車両、例えば、エンジン１０と走行用モータ２０とを備えるハイブリッド自動車に搭載された、車両用のコンビネーションメータであり、所定の車両情報に基づく各種表示を行う装置となっている。

尚、エンジン１０は本発明の一方の走行用駆動源に対応し、走行用モータは本発明の他方の走行用駆動源に対応する。また車両には、図示しない車両用制御装置が搭載されており、この車両用制御装置によって、車両の走行条件に応じて、走行用駆動源としてエンジン１０か走行用モータ２０の少なくとも一方が選択されて、選択された走行用駆動源によって、車両は走行されるようになっている。例えば、低速走行時では走行用モータ２０が選択され、中速〜高速走行ではエンジン１０が選択され、登坂走行時や急加速走行時では、エンジン１０と走行用モータ２０の両者が選択されるようになっている。

図１に示すように、車両用表示装置（以下、表示装置）１００は、回転数センサ１１０、ＣＡＮ）１２０、マイコン１３０、ステッパーモータ１４０、および表示部１５０等を備えている。

回転数センサ１１０は、エンジン１０の回転数に対応する作動信号、つまり回転数信号を生成するセンサ部である。回転数センサ１１０は、エンジン１０の回転数をパルスカウントするもの、あるいはエンジン１０の燃料の点火のためにイグニッションコイルに印加されるパルス電圧を読取ってカウントするもの等が使用される。回転数センサ１１０によって得られた回転数信号は、ＣＡＮ（ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）１２０を介して、マイコン１３０に出力されるようになっている。

マイコン１３０は、上記回転数センサ１１０から得られる回転数信号、および図示しない各種センサ群から得られる各種車両情報（車速、エンジン水温、燃料残量、ギヤシフト位置、走行距離等の信号）、等に基づいて、後述する表示部１５０における作動状態値、あるいは作動状態の表示を制御する電子回路部である。マイコン１２０は、本発明の制御部に対応する。

ステッパーモータ１４０は、後述する表示部１５０におけるタコメータ１５２の指針１５２ｂを回動させるモータであり、マイコン１２０によって作動回転数が制御されるようになっている。具体的には、ステッパーモータ１４０は、回転数信号に基づくマイコン１２０からのパルス状の入力電力を受けて、１パルス当たり一定の角度だけ回転（回動）されることで、指針１５２ｂを回転（回動）させるようになっている。

表示部１５０は、図２に示すように、マイコン１３０からの回転数信号、および各種車両情報等に基づく表示を行う部位である。表示部１５０は、例えば、車両走行時の速度を表示する速度表示部１５１、エンジン１０の回転数を表示するタコメータ１５２、エンジン冷却水の温度を表示する水温表示部１５３、燃料の残量を表示する燃料残量表示部１５４、エンジン変速ギヤの切替シフトの設定位置を表示するシフト位置表示部１５５、新車時から現在に至るまでの積算走行距離あるいは任意の地点間の走行距離を表示する走行距離表示部１５６等を備えている。

上記各表示部１３１〜１３６のうち、タコメータ１５２は、本発明の作動状態値を表示する表示部に対応するものである。作動状態値とは、ここでは、エンジン１０の回転数（以下、エンジン回転数）に対応する。タコメータ１５２は、図３に示すように、例えば、円形のメータであり、エンジン回転数に対応する目盛りおよび数値が円周方向に配置された文字盤１５２ａと、文字盤１５２ａの中心部を回動中心として回動に伴って先端側にてエンジン回転数を示す指針１５２ｂとが設けられて形成されている。指針１５２ｂの回動中心部はステッパーモータ１４０に接続されており、指針１５２ｂはステッパーモータ１４０によって回動されることでエンジン回転数を表示するようになっている。

次に、上記構成に基づく表示装置１００の作動について、図４〜図６を加えて説明する。

乗員によって、表示装置１００に電源が投入されると、マイコン１３０は、ＣＡＮ１２０を介して回転数センサ１１０から得られる回転数信号、および各種センサ群から得られる各種車両情報に応じて、表示部１５０（１５１〜１５６）における作動状態値、および作動状態の表示内容を時々刻々と制御する。つまり、マイコン１３０によって、現在の走行状態（作動状態）における速度、エンジン回転数、エンジン水温、燃料の残量、シフト設定位置、走行距離等が表示部１５０に表示される。

タコメータ１５２においては、マイコン１３０は、回転数センサ１１０からの回転数信号に応じてステッパーモータ１４０の回転数（回動角度）を制御することで、文字盤１５２ａに対する指針１５２ｂの位置を制御し、エンジン回転数を表示させる。

ここで、車両走行時において、走行用駆動源がエンジン１０から走行用モータ２０に切替えられると、エンジン１０は停止状態とされるため、タコメータ１５２におけるエンジン回転数の表示は、エンジン１０の作動時における実際の回転数値（作動状態値）から、回転数ゼロ（一方の走行用駆動源が停止した時の停止時状態値）に急激に変動して、乗員にとっては、あたかも回転数が急に脱落したように感じてしまう場合がある。

本実施形態では、このような状況を回避するために、マイコン１３０は、図４〜図６に示すような遅延表示制御（ステップＳ１００〜ステップＳ１２０）実行する。遅延表示制御を実行するにあたって、マイコン１３０は、走行中に走行用駆動源がエンジン１０から走行用モータ２０に切替えられて、更に、回転数センサ１１０から得られるエンジン回転数（回転数信号）が、予め定めた所定値以下となると、所定時間（例えば２０ｍｓ）毎にステップＳ１００〜ステップＳ１２０を繰返す。エンジン回転数の所定値とは、例えば、エンジン１０のアイドリング時の回転数（例えば、１０００ｒｐｍ）として設定されている。

まず、マイコン１３０は、ステップＳ１００で、エンジン回転数の入力処理を行う。つまり、回転数センサ１１０からの回転数信号を、ＣＡＮ１２０を介して読込み、任意の経過時間におけるエンジン回転数Ｘ_ｎを把握する。

次に、マイコン１３０は、ステップＳ１１０で、エンジン回転数Ｘ_ｎの重み付き平均化処理を実施する。重み付き平均化処理とは、数式１に示すように、エンジン回転数Ｘ_ｎの現在の加重平均値ｙ_ｎを算出するに当たって、現在のエンジン回転数Ｘ_ｎに重みＷ_ｍを掛けたものと、先回（所定時間前）の加重平均値ｙ_ｎ−１に（１−Ｗ_ｍ）を掛けたものとの和を算出するものとしている。

（数１）
ｙ_ｎ＝Ｗ_ｍ・Ｘ_ｎ＋（１−Ｗ_ｍ）・ｙ_ｎ−１
尚、ｎは自然数であり、ｙ_１を算出する際のｙ_０は０（ゼロ）と設定されている。

ここで、重みＷ_ｍは、マイコン１３０におけるステップＳ１１０での演算量の低減のために、図５のマップに示されるように、所定値以下のエンジン回転数Ｘ_ｎ（ここでは４水準の回転数領域）に応じて、予め設定されたものとしている。また、重みＷ_ｍはエンジン回転数Ｘ_ｎが高い程、大きく設定され、また逆に、エンジン回転数Ｘ_ｎが低い程、小さく設定されている（例えば、１００％、８８％、５０％、３０％）。

任意の経過時間における実際のエンジン回転数Ｘ_ｎ（例えば図６中の実線上のＡ）に対して、数式１によって算出される加重平均値ｙ_ｎは、数式１において、（１−Ｗ_ｍ）・ｙ_ｎ−１の項を設けていることから、実際のエンジン回転数Ｘ_ｎよりも高い値（例えば図６中の破線上のＢ）として算出されることになる。

そして、マイコン１３０は、ステップＳ１２０において、指針位置出力処理を行う。つまり、マイコン１３０は、ステップＳ１１０で得られた加重平均値ｙ_ｎを用いて、ステッパーモータ１４０の回転数制御を行う。このとき、タコメータ１５２の指針１５２ｂは、任意の経過時間における実際のエンジン回転数Ｘ_ｎ（図６中のＡ）に対して、高めの回転数（図６中のＢ）を表示する形となる。

上記ステップＳ１００〜ステップＳ１２０が繰返し実行される中で、数式１において、（１−Ｗ_ｍ）・ｙ_ｎ−１の項が設けられており、更に、エンジン回転数Ｘ_ｎが低い程、重みＷ_ｍが小さくなるように設定されていることから、所定時間毎に算出される加重平均値ｙ_ｎは、図６中の破線で示されるように、実際のエンジン回転数Ｘ_ｎに対してより高い値を取り、緩やかにゼロになっていく特性となる。換言すると、加重平均値ｙ_ｎが実際のエンジン回転数Ｘ_ｎと同一となるためには、遅延時間（例えば図６中のＴａ〜Ｔ）を持つことになる。遅延時間（Ｔａ〜Ｔ）は、エンジン回転数Ｘ_ｎが小さくなる程、大きくなり、エンジン回転数Ｘ_ｎがゼロとなるとき、遅延時間はＴとなる（図６）。よって、指針１５２ｂは、実際のエンジン回転数Ｘ_ｎに対して遅延時間（Ｔａ〜Ｔ）を持って回転数表示することになり、特に、エンジン回転数Ｘ_ｎがゼロに近づくほど、ゆっくりと回転数の表示を変化させるものとなる。

以上のように、本実施形態では、マイコン１３０は、車両の走行時において、走行用駆動源がエンジン１０から走行用モータ２０に切替られたときに、タコメータ１５２におけるエンジン回転数Ｘ_ｎを、回転数ゼロにするにあたって、時間経過と共に得られる実際のエンジン回転数Ｘ_ｎに対して、遅延時間を持たせてタコメータ１５２に表示させるようにしている。

よって、タコメータ１５２において、エンジン回転数Ｘ_ｎを回転数ゼロに向けて緩やかに変化するように表示することができるので、乗員に対してエンジン回転数Ｘ_ｎが急に脱落したような感覚を与えることがなく、違和感の無い回転数の表示が可能となる。

また、マイコン１３０は、エンジン回転数Ｘ_ｎが所定値以下となる条件下で、上記の遅延表示制御を行うようにしている。これにより、マイコン１３０は、走行用駆動源が切替えられた時点でのエンジン１０のエンジン回転数Ｘ_ｎから回転数ゼロとなるまでの全領域にわたって、エンジン回転数Ｘ_ｎに対して遅延時間を持たせた表示制御を行う必要が無くなる。つまり、乗員にとって、表示の脱落を感じ易い領域、即ち、回転数ゼロとなる近傍において、エンジン回転数Ｘ_ｎの遅延表示制御することで、効果的な違和感の無い作動状態値の表示を行うことができ、制御負荷を低減することができる。

また、マイコン１３０は、エンジン回転数Ｘ_ｎが回転数ゼロに近づくほど、遅延時間を大きくするようにしているので、エンジン回転数Ｘ_ｎを回転数ゼロに向けて、より緩やかに変化するように表示することができ、違和感低減の効果を高めることができる。

また、本実施形態では、遅延表示制御の対象となる作動状態値として、エンジン回転数Ｘ_ｎとしている。エンジン回転数Ｘ_ｎは、走行用駆動源が切替えられたときに、特に変動が大きく現れるので、本発明を適用することで、大きな効果を得ることができる。

（その他の実施形態）
上記第１実施形態では、複数の走行用駆動源のうち、一方の走行用駆動源をエンジン１０として、エンジン回転数Ｘ_ｎに対して遅延表示制御を行うものとして説明したが、これに限らず、一方の走行用駆動源を走行用モータ２０として、走行用モータ２０の回転数に対して遅延表示制御を行うものとしても良い。また、その他の例として、エンジン１０の水温（水温表示部１５３）に対して遅延表示制御を行うものとしても良い。

また、遅延表示制御を行う条件として、車両の作動状態値（上記第１実施形態ではエンジン回転数Ｘ_ｎ）が所定値以下（アイドル回転数以下）の条件下で行うものとしたが、これに限定されることなく、所定値を設けずに、走行用駆動源が切替えられた時点から遅延表示制御を行うようにしても良い。あるいは、作動状態値の変動を予め把握しておき、作動状態値が急激に変化する領域に対して遅延表示制御を実施するようにしても良い。

また、マイコン１３０は、車両の作動状態値（エンジン回転数Ｘ_ｎ）が一方の走行用駆動源の停止時状態値（回転数ゼロ）に近づく程、数式１を用いることにより遅延時間が大きくなるようにしたが、これに限らず、例えば時間経過に対して一定の遅延時間を持たせるようにしても良い。

また、数式１に基づく加重平均値ｙ_ｎを基に遅延表示制御するようにしたが、これに限らず、遅延表示するための作動状態値の変化特性、あるいは遅延時間等を予めマイコン１３０に記憶させておき、これに基づいて、遅延表示制御を行うようにしても良い。

また、複数の走行用駆動源を備える車両として、エンジン１０と走行用モータ２０とを備えるハイブリッド自動車を対象としたが、これに限らず、メインエンジンと補助用のサブエンジンとを備える車両を対象にしても良い。

また、上記第１実施形態のタコメータ１５２は、エンジン１０の回転数を表示するものであって、走行用モータ２０で走行しているときは、タコメータ１５２の表示は常時ゼロとなり、表示部としては何ら機能しないものとなってしまう。よって、タコメータ１５２を、例えば、液晶ディスプレイメータとし、エンジン１０による走行時のエンジン回転数表示と、走行用モータ２０による走行時の走行状態（電力回生、エコモード走行、パワーモード走行等）表示とを切替え可能とする表示部としても良い。このような表示部とした場合は、エンジン１０から走行用モータ２０に切替えられたとき、エンジン回転数表示において、遅延表示制御を実施した後に、走行状態表示に切替えるようにすると良い。

１０エンジン（一方の走行用駆動源）
２０走行用モータ（他方の走行用駆動源）
１００車両用表示装置
１１０回転数センサ（センサ部）
１３０マイコン（制御部）
１５２タコメータ（表示部）

Claims

複数の走行用駆動源（１０、２０）を備える車両に搭載されて、
一方の走行用駆動源（１０）による作動状態値を表示する表示部（１５２）と、
前記一方の走行用駆動源の作動状態値に対応する作動信号を生成するセンサ部（１１０）と、
前記センサ部（１１０）の前記作動信号に応じて、前記表示部（１５２）における作動状態値を制御する制御部（１３０）と、を備える車両用表示装置であって、
前記制御部（１３０）は、前記車両の走行時において、前記一方の走行用駆動源（１０）から他方の走行用駆動源（２０）に切替られたときに、前記表示部（１５２）における作動状態値を、前記一方の走行用駆動源（１０）が停止した時の停止時状態値にするにあたって、時間経過と共に得られる実際の作動状態値に対して、遅延時間（Ｔ）を持たせて前記表示部（１５２）に表示させることを特徴とする車両用表示装置。
前記制御部（１３０）は、前記作動状態値が予め定めた所定値以下となる条件下で、前記実際の作動状態値に対して、前記遅延時間（Ｔ）を持たせて前記表示部（１５０）に表示させることを特徴とする請求項１に記載の車両用表示装置。
前記制御部（１３０）は、前記作動状態値が前記停止時状態値に近づくほど、前記遅延時間（Ｔ）を大きくすることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用表示装置。
前記一方の走行用駆動源（１０）は、エンジン（１０）であり、
前記作動状態値は、前記エンジン（１０）の回転数であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の車両用表示装置。
前記車両は、前記複数の走行用駆動源（１０、２０）を、エンジン（１０）と走行用モータ（２０）とするハイブリッド自動車であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の車両用表示装置。