JP5987571B2 - 車両の表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両の表示装置に関するものである。

最近の車両では、ハイブリッド車で代表されるように、減速時あるいはブレーキ時に、車両の運動エネルギを電気エネルギとして回収する回生システムを採用したものが増加する傾向にある。

特許文献１には、ハイブリッド車において、駆動輪とエンジンと走行用モータとバッテリとの間でのエネルギの伝達状態を表示するものが開示されている。特許文献２には、回生制御を行っていることを示す表示と、バッテリ残量を示す表示とを行うものが開示されている。特許文献３には、回生エネルギ量を数値表示するものが開示されている。

回生エネルギを蓄える蓄電装置として、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池のような二次電池が多く採用されているが、この場合、大容量の電気エネルギを蓄電できる一方、短時間の間に大容量の充放電を行うことは不可能となる。この一方、蓄電装置として、キャパシタ（コンデンサ）を用いることも考えられており、この場合は、大容量の電気エネルギを蓄電しておくことは難しいが、短時間の間に大容量の充放電を行うことが可能である。

特開２０１０−１６７９６０号公報 特開平０２−１２３９０１号公報 特開２００９−３８８９５号公報

キャパシタを用いて回生エネルギを蓄えるようにした場合、短時間の間に大容量の電気エネルギを充放電できることから、この大容量のエネルギつまり電力がどのような状態になっているかを乗員（運転者）に対して効果的に提示することができれば、エコ運転（省エネ運転）を向上させる等の上で好ましいものとなる。特に、回生によって回収されている瞬間的なエネルギ量（電力量）と、その蓄積となるキャパシタに蓄電されている蓄電量との両方を同時に乗員が直感的に把握できれば、エコ運転を向上させるで極めて好ましいものとなる。

本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、回生エネルギをキャパシタに蓄えるようにした場合に、瞬間的な回生エネルギ量とキャパシタでの蓄電量との両方を乗員が直感的に把握できるようにした車両の表示装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、請求項１に記載のように、
回生エネルギを蓄えるためのキャパシタを備えた車両の表示装置であって、
ステアリングハンドルの直前方に設けられたインストルメントパネルに、中央部において中央メータ部が配設されると共に、該中央メータ部の左右一側方に該中央メータ部よりも表示面積の小さい側方メータ部が配設され、
前記側方メータ部に、瞬間的な回生エネルギ量をその量に応じて表示する第１表示エリアと、前記キャパシタに蓄電されているエネルギ量を表示する第２表示エリアと、燃料量を示す燃料表示エリアとが設けられ、
前記第１表示エリアと第２表示エリアと燃料表示エリアとは、該第２表示エリアがもっとも上方に位置されると共に該燃料表示エリアがもっとも下方に位置されて、該第１表示エリアが上下方向中間に位置され、
前記第１表示エリアは、瞬間的な回生エネルギ量を上下方向に伸びる棒グラフ式に表示するように設定され、
前記第２表示エリアは、現在の蓄電エネルギ量を左右方向に伸びる棒グラフ式に表示するように設定され、
前記燃料表示エリアは、現在の燃料残量を左右方向に伸びる棒グラフ式に表示するように設定されている、
ようにしてある。

上記解決手法によれば、乗員は、第１表示エリアを目視することにより瞬間的な回生エネルギ量を知ることができ、また第２表示エリアを目視することにより、キャパシタに蓄えられている回生エネルギ量つまり蓄電量を知ることができる。そして、第１表示エリアと第２表示エリアとは、同一画面上において互いに隣接して設けられているので、上記瞬間的な回生エネルギ量と上記蓄電量とを同時に知ることができる。この結果、エコ運転を向上させる上で極めて好ましいものとなる。

また、前記第１表示エリアの上方に、前記第２表示エリアが設けられていることから、回生されつつあるエネルギ量が上方つまり車両前方への流れとなるように乗員に感じられて、回生エネルギの流れを分かりやすく表示する上で好ましいものとなる。
さらに、棒グラフ式の表示を利用して、瞬間的な回生エネルギ量とキャパシタへ蓄えられているエネルギ量とを同時かつ直感的に乗員に認識させる上で好ましいものとなる。
以上に加えて、前記第１表示エリアおよび前記第２表示エリアが、ステアリングハンドルの前方に配設されるメータパネル内に設けられていることから、第１表示エリアと第２表示エリアとが、乗員によって目視される頻度が極力高くなるようにされて、エコ運転をより積極的に奨励する上で好ましいものとなる。

上記解決手法を前提とした好ましい態様は、請求項２以下に記載のとおりである。すなわち、
前記第１表示エリアと前記第２表示エリアとの間に、エネルギの流れを示す矢印が表示される、ようにしてある（請求項２対応）。この場合、矢印を利用して、回生エネルギの流れを分かりやすく表示することができる。

前記第１表示エリアは、瞬間的な回生エネルギ量に応じて増減する複数の目盛りが設けられ、
前記複数の目盛りは、上方に向かうにつれて小さく表示される、
ようにしてある（請求項３対応）。この場合、奥行き感をもって瞬間的な回生エネルギ量を表示する上で好ましいものとなる。

インストルメントパネルの車幅方向中央部にディスプレイが設けられ、
前記ディスプレイに、左右一対の車輪を示す車輪表示と、該左右一対の車輪の間に表示されたキャパシタ関連表示と、該車輪表示から該キャパシタ関連表示に向けて回生エネルギの流れを示す矢印と、が表示され、
前記ディスプレイに表示される前記矢印の表示数が、瞬間的な回生エネルギ量が大きいほど多くされる、
ようにしてある（請求項４対応）。この場合、車輪表示とキャパシタ関連表示と矢印表示とを利用して、回生エネルギの流れを乗員に明確に認識させることができる。

前記ディスプレイに表示される前記車輪表示と前記キャパシタ関連表示の上方に、前記キャパシタに蓄電されているエネルギ量が表示される、ようにしてある（請求項５対応）。この場合、回生されつつあるエネルギ量が上方つまり車両前方への流れとなるように乗員に感じられて、回生エネルギの流れを分かりやすく表示する上で好ましいものとなる。

前記ディスプレイに表示される前記キャパシタに蓄電されているエネルギ量が、上下方向に伸びる棒グラフ式に表示されると共に、前記棒グラフの左右幅が、上方に向かうにつれて小さくされている、ようにしてある（請求項６対応）。この場合、瞬間的な回生エネルギ量とキャパシタに蓄えられているエネルギ量とを、それぞれ奥行き感をもって表示する上で好ましいものとなる。

本発明によれば、瞬間的な回生エネルギ量とキャパシタでの蓄電量とを同時に知ることができるようにして、エコ運転を向上させる上で極めて好ましいものとなる。

キャパシタに関連した電気系統例を簡略的に示す図。 キャパシタの車体への搭載例を示すもので、車体前部の斜視図。 キャパシタの車体への搭載例を示すもので、車体前部の平面図。 第１表示エリアと第２表示エリアとをメータパネルに設定した場合の一例を示す図。 回生中における第１表示エリアおよび第２表示エリアでの表示例を示す図。 非回生中における第１表示エリアおよび第２表示エリアでの表示例を示す図。 本発明の第２の実施形態を示すもので、第１表示エリアと第２表示エリアの別の表示例を示す図。 図７の表示例において、第１表示エリアおよび第２表示エリアを抽出して回生中における表示例を示す図。 図７の表示例において、第１表示エリアおよび第２表示エリアを抽出して非回生中における表示例を示す図。

図１において、１はオルタネータである。このオルタネータ１は、図示を略す車両駆動用のエンジンによって駆動されて、最大２５Ｖの発電能力を有するようにされている。２はキャパシタ（コンデンサ）で、オルタネータ１からの発電電力を充電するようになっている。このキャパシタ２に充電された電力は、ＤＣ／ＣＤコンバータ３を介して、バッテリ（実施形態では鉛バッテリ）４あるいは各種電気負荷５へ供給されるようになっている。各種電気負荷５としては、例えば、ヘッドライト等の各種ランプ類、各種のエンジン電装品、エアコン、リアデフォッガ、オーディオ機器等が含まれるが、これに限定されるものではない。なお、実施形態では、車両は、エンジンによってのみ駆動されるもので、走行用モータは有しないものとなっている。

回生は、実施形態では、車両の減速時（アクセルを解放した状態で、非ブレーキ時）およびブレーキ時（ブレーキペダル操作時）に行われる。すなわち、減速時あるいはブレーキ時には、オルタネータ１が駆動されて、このオルタネータ１での発電電力が、キャパシタ２に充電される。オルタネータ１での発電電力つまりキャパシタ２への瞬間的な回生エネルギ量は、例えば次のように制御される。まず、減速時には、例えば車速と変速段とに応じた発電電力とされる（発電電力は、車速大ほど大で、低速段ほど大）。また、ブレーキ時は、ブレーキ操作力が大きいほど発電電力が大きくされ、発電電力では不足する分のブレーキ力が、通常の油圧式ブレーキ装置によって確保される。なお、発電電力をどのような大きさに制御するかは、本発明とは直接関係ないので、これ以上の説明は省略する。

図２、図３は、キャパシタ２の車体への搭載例を示すものである。なお、キャパシタ２は、カバー部材１０によって覆われた状態で車体に搭載されるようになっている。この図２、図３において、１１は左右一対のフロントサイドフレームである。各フロントサイドフレーム１１の先端部にはそれぞれクラッシュカン１２が固定され、各クラッシュカン１２の先端部同士がバンパビーム１３によって連結されている。図２中、１４は車輪（前輪）である。

キャパシタ２つまりカバー部材１０は、左右一方のフロントサイドフレーム１１の外方側において、クラッシュカン１２の後方でかつ車輪１４の前方に配設されている。このような配設によって、キャパシタ２（カバー部材１０）は、エンジンからの高熱を避けつつ極力走行風の当たる状態とされる。

図４は、図示を略すインストルメントパネルに設けられたメータパネル２０の一例が示される。このメータパネル２０は、既知のように、ステアリングハンドル（図示略）の直前方に設けられている。メータパネル２０は、その中央部が円形の第１メータ部２１とされて、この第１メータ部２１に、速度計が表示されるようになっている。メータパネル２０は、第１メータ部２１の左右において、円形を一部切り欠いた形状の第２メータ部２２と第３メータ部２３とを有する。左側の第２メータ部２２には、エンジンの回転計が表示されるようになっている。そして、右側の第３メータ部２３に、後述するキャパシタ２に関連した回生エネルギの表示領域Ｋが設定されている。

回生エネルギの表示領域Ｋの詳細が、図５，図６に示される。この表示領域Ｋにおいて、もっとも上方部分に、キャパシタによる回生システムであることを示す「ｉ−ＥＬＯＯＰ」の表示がされている。「ｉ−ＥＬＯＯＰ」の表示の直下方に、第２表示エリア３２が設けられて、キャパシタ２の現在の蓄電量（回生エネルギ量）が表示される。この第２表示エリア３２での蓄電量表示は、左右方向に伸ばした目盛を有する棒グラフ式とされている。第２表示エリア３２での表示は、例えば、蓄電量が０ときは例えば全て白色表示とされ、、蓄電量が多くなるほど、例えば左側から右側に向けて徐々に例えば緑色の表示領域が増加されていく。第２表示エリア３２が全て例えば緑色表示されているときは、キャパシタ２がほぼ満充電状態であることを示し、緑色の領域が半分程度であれば、キャパシタ２での蓄電量がほぼ５０％であることを示す。緑色とされている領域を、ドットを付して示してあり、図５の場合は８０％強の充電量とされ、図６の場合は、４０％弱の充電量とされる。

第２表示エリア３２の直下方に、第１表示エリア３１が表示される。第１表示エリア３１での表示は、キャパシタ２に充電されている瞬間的な蓄電量（瞬間的な回生エネルギ量で、オルタネータ１での瞬間的な発電量と考えることもできる）を表示するようになっている。この第１表示エリア３１の表示は、上下方向に伸びる左右一対の棒グラフ式とされて、目盛りを有するものとなっている。すなわち、例えば、非回生中（回生エネルギが０のとき）は、左右一対の棒グラフは全て例えば白色とされる。そして、瞬間的な回生エネルギ量が大きいほど、例えば赤色表示される領域が増加される（第２表示エリア３２での使用色とは相違する色表示が好ましい）。具体的には、左右一対の棒グラフ（目盛り）の色が、瞬間的な回生エネルギ量が小さい状態のときは下方から赤色に変化されていき、瞬間的な回生エネルギ量が最大のときは全て赤色表示とされる。図５では、赤色とされている領域が、ハッチングを付して示されており、図５の場合は瞬間的な回生エネルギ量最大値のほぼ８０％程度である場合を示し、図６の場合は全て白色で瞬間的な回生エネルギ量が０％である場合を示す。

第１表示エリア３１における左右一対の棒グラフの間には、回生中であるときは、回生中であることを示すべく「ＣＨＡＲＧＥ」の文字表示が行われるようになっている。また、左右一対の棒グラフの間には、第１表示エリア３２に向かう矢印３３が表示されて、回生エネルギがキャパシタ２に蓄電されることがわかり易くなる表示とされている。

なお、実施形態では、第１表示エリア３１の下方は、オートクルーズシステム（定速走行装置）における設定車速を示す設定車速表示領域３５とされ、さらにその下方領域は、燃料量を示す燃料計領域３６とされている。

第１表示エリア３１、第２表示エリア３２についてさらに詳細に説明する。まず、回生中は、図５に示すような表示とされる。図５での表示例では、瞬間的な回生エネルギ量が最大値に近い状態であることから、第１表示エリア３１での左右一対の棒グラフは、その上部領域を一部残して、残りが赤色表示とされる。また、キャパシタ２がほぼ満充電に近いことから、第２表示エリア３２での棒グラフは右端部をわずかに残して、残りが緑色表示とされている。そして、回生中であることを明確に示すべく、「ＣＨＡＲＧＥ」の文字表示が行われ、さらに矢印３３が、第１表示エリア３１から第２表示エリア３２方向を示す表示とされる。

一方、図６は、非回生中のときの表示状態例が示される。非回生中であることから、「ＣＨＡＲＧＥ」の文字表示は無しとされ、また矢印３３が、第２表示エリア３２から第２表示エリア３１方向を示す表示とされて、キャパシタ２から放電されていることを明確に示す表示内容とされている。第２表示エリア３２では、キャパシタ２からの放電により、蓄電量が減少されていることから、緑色表示領域が図５の場合に比して小さくなっている。また、第１表示エリア３１では、瞬間的な回生エネルギ量は０であることから、左右一対の棒グラフは全て白色表示とされている。なお、非回生中においては、キャパシタ２からの放電を示す矢印３３の向きを、第１表示エリア３１に向かう方向とは相違する方向、例えば、図６上方、左方あるいは右方を示すように表示してもよい。矢印３３の表示を利用して、乗員に対して、回生により蓄積されたキャパシタ２のエネルギが電気負荷５に還元される様子を分かりやすく伝えることができる。

第１表示エリア３１および第２表示エリア３２は、同一画面上において隣接表示されていることから、乗員（運転者）は、瞬間的な回生エネルギ量とキャパシタ２での現在の蓄電量（回生エネルギ量）とを同時かつ容易に知ることができる。また、ステアリングハンドルの直前方に設けけられたメータパネル２０に各表示エリア３１、３２を設定したことから、各表示エリア３１、３２が乗員によって目視される頻度も高くなる。これにより、エコ運転する意欲が大きく向上されることになる。また、第１表示エリア３１は、その１つ１つの目盛りが、上方に向かうにつれて上下方向高さおよび左右方向幅が小さくなり、奥行き感をももった表示とすることができる。

図７〜図９は、本発明の第２の実施形態を示すもので、前記実施形態と同一構成要素には同一符合を付してその重複した説明は省略する。本実施形態では、インストルメントパネルの車幅方向略中央部に設けられたディスプレイ４０に、第１表示エリア３１と第２表示エリア３２とを設けるようにしてある。また、ディスプレイ４０には、車両（のボディ）を正面から見た状態を示す車両表示Ｖと、左右一対の前輪を示す前輪表示５１と、左右一対の後輪を示す後輪表示５２とが表示される。

車両表示Ｖと前輪表示５１と後輪表示５２とは、遠近法によって、上方に向かって小さく表示されるようになっている。そして、車両表示Ｖと後輪表示５２とは、外観図が透視状態で薄く表示されている（薄い表示を一点鎖線で示す）。この一方、駆動輪となる前輪５１は、第１表示エリア３１での表示と第２表示エリア３２での表示と共に、明瞭に表示されている。

図７の表示から、左右一対の前輪表示５１と、第１表示エリア３１と第２表示エリア３２とを抽出した状態が、図８、図９に示される。図８は回生中の表示であり、図９は非回生中の表示とされている。

回生中の表示例を示す図８において、第１表示エリア３１には、左右一対の前輪表示５１の間に、キャパシタ２に関連した機器であることを示すキャパシタ関連表示２Ａが表示され、キャパシタ関連表示２Ａと各前輪５１とを結ぶ駆動軸を示す駆動軸表示５４が表示される。なお、キャパシタ関連表示２Ａは、キャパシタ２そのものをイメージさせるだけでなく、瞬間的な回生エネルギ量の発生に関連した機器類をイメージさせるものであればよく、例えばエンジンあるいはオルタネータをイメージさせるものであってもよく、図８，図９では、エンジンを模式化した表示とされている。

第１表示エリア３１における瞬間的な回生エネルギ量は、各前輪表示５１からキャパシタ関連表示２Ａに向かう矢印３３の数によって表示され、瞬間的な回生エネルギ量が大きいほど、表示される矢印３３の数が多くされる。例えば、瞬間的な回生エネルギ量が大きいときは表示される矢印３３の数は３個とされ、瞬間的な回生エネルギ量が小さいときは表示される矢印３３の数は１個とされ、瞬間的な回生エネルギ量が中間のときは表示される矢印３３の数は２個とされる。

第２表示エリア３２では、キャパシタ２に蓄電されている蓄電量が、上下方向に伸びる目盛りを有する棒グラフ式に表示される。この棒グラフは、上方に向かうにつれて、徐々の左右幅が小さくされて、奥行き感が十分得られる表示態様とされている。棒グラフを利用した蓄電量に応じた表示は、前記実施形態と同様とされる。

非回生中のときは、図９に示すように、矢印３３の数が０個とされる。なお、矢印３３の表示数は常時一定個数（例えば３個）とされて、瞬間的な回生エネルギ量が０のときは、前記実施形態と同様に、例えば全て白色表示とし、瞬間的な回生エネルギ量が大きくなるほど、例えば赤色表示される矢印３３の数が多くなるようにすることもできる。

以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能である。図４〜図６に示す実施形態と図７〜図９に示す実施形態との間で、相互に利用できるものは部分的に適宜変更可能である（例えばインストルメントパネルにおける設置位置の変更等）。瞬間的な回生エネルギ量とキャパシタ２での蓄電量とは、その一方あるいは両方を数値表示としてもよい。

矢印３３は、第１表示エリア３１から第２表示エリア３２へ向けての流れのときにのみ表示するものであってもよい。車両としては、走行用モータを備えたハイブリッド車あるいは電気自動車であって、キャパシタでの蓄電量を走行用モータの駆動用として利用するものであってもよい。勿論、本発明の目的は、明記されたものに限らず、実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを提供することをも暗黙的に含むものである。

本発明は、車両のエコ運転の意欲を向上させる上で好ましいものとなる。

１：オルタネータ
２：キャパシタ
２Ａ：キャパシタ関連表示
３：ＤＣ／ＤＣコンバータ
４：バッテリ
５：電気負荷
１０：カバー部材（キャパシタ用）
１１：フロントサイドフレーム
１２：クラッシュカン
２０：メータパネル
２３：第３メータ部
３１：第１表示エリア
３２：第２表示エリア
３３：矢印
５１：車輪表示
Ｖ：車両表示
Ｋ：表示領域（キャパシタ用）

Claims (6)

1. 回生エネルギを蓄えるためのキャパシタを備えた車両の表示装置であって、
   ステアリングハンドルの直前方に設けられたインストルメントパネルに、中央部において中央メータ部が配設されると共に、該中央メータ部の左右一側方に該中央メータ部よりも表示面積の小さい側方メータ部が配設され、
   前記側方メータ部に、瞬間的な回生エネルギ量をその量に応じて表示する第１表示エリアと、前記キャパシタに蓄電されているエネルギ量を表示する第２表示エリアと、燃料量を示す燃料表示エリアとが設けられ、
   前記第１表示エリアと第２表示エリアと燃料表示エリアとは、該第２表示エリアがもっとも上方に位置されると共に該燃料表示エリアがもっとも下方に位置されて、該第１表示エリアが上下方向中間に位置され、
   前記第１表示エリアは、瞬間的な回生エネルギ量を上下方向に伸びる棒グラフ式に表示するように設定され、
   前記第２表示エリアは、現在の蓄電エネルギ量を左右方向に伸びる棒グラフ式に表示するように設定され、
   前記燃料表示エリアは、現在の燃料残量を左右方向に伸びる棒グラフ式に表示するように設定されている、
   ことを特徴とする車両の表示装置。
2. 請求項１において、
   前記第１表示エリアと前記第２表示エリアとの間に、エネルギの流れを示す矢印が表示される、ことを特徴とする車両の表示装置。
3. 請求項１または請求項２において、
   前記第１表示エリアは、瞬間的な回生エネルギ量に応じて増減する複数の目盛りが設けられ、
   前記複数の目盛りは、上方に向かうにつれて小さく表示される、
   ことを特徴とする車両の表示装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、
   インストルメントパネルの車幅方向中央部にディスプレイが設けられ、
   前記ディスプレイに、左右一対の車輪を示す車輪表示と、該左右一対の車輪の間に表示されたキャパシタ関連表示と、該車輪表示から該キャパシタ関連表示に向けて回生エネルギの流れを示す矢印と、が表示され、
   前記ディスプレイに表示される前記矢印の表示数が、瞬間的な回生エネルギ量が大きいほど多くされる、
   ことを特徴とする車両の表示装置。
5. 請求項４において、
   前記ディスプレイに表示される前記車輪表示と前記キャパシタ関連表示の上方に、前記キャパシタに蓄電されているエネルギ量が表示される、ことを特徴とする車両の表示装置。
6. 請求項５において、
   前記ディスプレイに表示される前記キャパシタに蓄電されているエネルギ量が、上下方向に伸びる棒グラフ式に表示されると共に、前記棒グラフの左右幅が、上方に向かうにつれて小さくされている、ことを特徴とする車両の表示装置。
   

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