JP6597752B2

JP6597752B2 - 車両用表示装置

Info

Publication number: JP6597752B2
Application number: JP2017211467A
Authority: JP
Inventors: 浩之北川; 正八雲
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2017-11-01
Filing date: 2017-11-01
Publication date: 2019-10-30
Anticipated expiration: 2037-11-01
Also published as: EP3696506A4; CN111279151A; US11326893B2; CN111279151B; JP2019082457A; US20210190524A1; WO2019087995A1; EP3696506A1

Description

本発明は、車両のエネルギ残量と走行状況の履歴に基づいて現在地点から到達可能な距離及びエネルギの補給施設を表示して運転者に報知する表示装置に関する。

近年、バッテリに蓄えられた電力によりモータを駆動して走行し、走行時に有害物質を含む排出ガスを出さない電気自動車（Electric Vehicle：ＥＶ）が注目されている。ＥＶに搭載されるバッテリには、リチウムイオン電池等の繰り返し充放電可能な二次電池が使用され、このバッテリの充電状態（State Of Charge：ＳＯＣ）が常時管理される。ＥＶに備えられた表示部には、ＳＯＣで表されるバッテリ残量や、このバッテリ残量及びＥＶの平均電費等に基づいて算出される走行可能距離等が表示される。そして、例えばバッテリ残量が所定の基準値以下になると、運転者に充電を促す表示等を行う。

ＥＶは、電欠と呼ばれるバッテリ残量が零の状態になって走行不能になると、充電可能な場所まで他の車両を使って移動させる必要があり、エンジンで走行する車両が所謂ガス欠になった場合と比べて容易に走行可能な状態に復帰させることができない。また、エンジンで走行する車両が給油せずに走行可能な距離と比べて、ＥＶが充電せずに走行可能な距離は短く、例えば道路の勾配や混雑等の走行環境や、エアコン等装備品の稼働状況によってその走行可能距離も変動する。

これらの理由により、ＥＶの運転者は走行可能距離を強く意識する傾向にあり、バッテリ残量が少なくなって走行可能距離が短くなると、例えば自発的に装備品の稼働を抑える等バッテリ消費を抑えるように走行する。

ＥＶの電欠を防ぐため、例えば、特許文献１のように、複数のＥＶのＳＯＣ情報に基づいて、バッテリ残量が低下し易いエリアを特定して運転者に電欠注意エリアとして報知する技術が知られている。また、道路の混雑状況等によっては充電施設に到着する前に電欠になる虞があり、これを回避するために特許文献２のように、目的地までの走行経路上における渋滞の発生場所より現在地に近い充電施設を表示する技術が知られている。

特開２０１５−６９２５９号公報特開２０１６−２１７７６９号公報

ＥＶの運転者は、電欠になる前に充電施設まで走行して充電を行うことになるが、到着した充電施設が故障等により充電できない場合や、充電可能時間外又は充電の順番待ちのため直ちに充電を開始できない場合がある。このような場合は、運転者は他の充電施設に向かうおうとするが、走行可能距離が短くなっているため他の充電施設に到達できない場合がある。しかし、特許文献１、２の技術は、到達した充電施設で充電できない場合を想定して充電を促すものではない。

同様に、水素を燃料として走行する燃料電池車（Fuel Cell Vehicle：ＦＣＶ）においても、現状では水素の補給施設が少なく、水素タンク内の水素残量が零になって走行不能になると容易に走行可能な状態には復帰できない。また、従来のエンジンで走行する車両（以下、自動車と略す。）においても、地域によってはガソリン等燃料の補給施設が少なく、補給可能な時間帯等も限られてガス欠の虞がある。従って、車両のエネルギ源の種類によらず到着したエネルギの補給施設で補給できない場合に、他の補給施設に到達できない場合がある。

本発明の目的は、エネルギ不足による走行不能を回避し易くすることが可能な車両用表示装置を提供することである。

請求項１の発明は、エネルギを補給可能な複数の補給施設の位置情報を記憶する位置記憶手段と、車両位置情報を取得する位置取得手段と、少なくとも車両のエネルギ残量に基づいて走行可能距離を演算する制御手段と、情報表示手段を備えた車両用表示装置において、前記制御手段は、前記走行可能距離と前記車両位置情報と前記複数の補給施設の位置情報に基づいて、前記走行可能距離内における最遠補給施設及び現在地点から前記最遠補給施設に到着した場合に前記最遠補給施設から到達可能な所定距離内の１又は複数の補給施設の位置情報を抽出して、前記最遠補給施設から前記所定距離内にある補給施設と前記最遠補給施設との離隔距離の最小値又は平均値を前記走行可能距離から減算した補給可能距離を演算すると共に、前記補給可能距離を前記情報表示手段に表示させることを特徴としている。

上記構成によれば、走行可能距離内で補給可能距離を表示してその範囲内でのエネルギの補給を促す。このとき、最遠補給施設とその最遠補給施設に到着した場合にその最遠補給施設から到達できる各補給施設との離隔距離の最小値又は平均値が大きくなる程最遠補給施設周辺に補給施設が集まっていないことを示すので、補給可能距離を走行可能距離からその離隔距離の最小値又は平均値だけ小さくして現在地点に近い補給施設での補給を促す。それ故、補給可能距離内の補給施設に到着したときに補給できないことが判明しても、他の補給施設まで走行可能にして、エネルギ不足により車両が走行できなくなる事態を防ぐことができる。また、最遠補給施設に到着したときに補給できないことが判明した場合でも、少なくとも最も近い補給施設に到達可能にして、補給の機会を確保することができる。従って、エネルギ不足による走行不能を回避し易くすることができる。

本発明の車両用表示装置によれば、エネルギ不足による走行不能を回避し易くすることができる。

本発明の車両用表示装置の概略構成を示すブロック図である。実施例１に係る補給可能距離の表示制御を示すフローチャートである。実施例１に係る補給可能距離の表示の１例を示す図である。実施例２に係る補給可能距離の表示制御を示すフローチャートである。実施例２に係る補給可能距離の表示の１例を示す図である。

本発明を実施するための形態について実施例に基づいて説明する。

図１に示すように、車両用表示装置１は、地図情報及びその地図上の道路標識や施設等の情報を記憶する地図情報記憶部２（位置記憶手段）と、車両位置情報を取得する位置情報取得部３（位置取得手段）と、車両位置情報等に基づく制御を行う制御部４（制御手段）と、地図情報や制御部４が演算した情報等を表示させることが可能な表示部５（情報表示手段）等を備えている。制御部４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等によって構成され、ＲＯＭには制御用の種々のプログラムやデータが格納され、ＲＡＭにはＣＰＵが一連の処理を行う際に使用される処理領域が設けられている。この車両用表示装置１が車両に搭載され、車両の制御のための電子制御装置（Electronic Control Unit：ＥＣＵ１０）に通信可能に接続される。以下では車両としてバッテリに蓄えられた電力を使ってモータを駆動して走行するＥＶの例を説明するが、ＦＣＶや自動車においても同様であり、特に必要がある場合を除きこれらを区別せずに説明する。

ＥＣＵ１０は、車両に備えられた各種センサの検出信号に基づいて車両の走行を制御する。例えばアクセル開度の検出信号に基づいて、駆動源（モータ又はエンジン）の回転数等を制御し、車両の速度、走行距離等の車両情報を車輪速センサ等の検出信号に基づいて演算して出力する。ＥＣＵ１０が出力する車両情報には、エネルギ残量（バッテリ残量又は燃料残量）、平均エネルギ消費率（平均電費又は平均燃費）等が含まれている。

位置情報取得部３は、複数のＧＰＳ衛星から送信されてＧＰＳアンテナ７を介して入力されたＧＰＳ信号に基づいて車両用表示装置１が搭載された車両の現在地点や向き等の車両位置情報を取得する。この車両位置情報と、地図情報記憶部２に記憶されている情報と、車両用表示装置１に入力されるＥＣＵ１０の車両情報に基づいて、制御部４は必要な情報処理をして表示部５に表示させる。

また、制御部４は、少なくともＥＣＵ１０が出力する車両情報に含まれるエネルギ残量に基づいて走行可能距離Ｌを演算し、エネルギ残量及び演算した走行可能距離Ｌを表示部５に表示させる。エネルギ残量は、ＥＶでは充電可能なバッテリ全容量に対する現在のバッテリ残量をパーセントで表示したＳＯＣであり、ＦＣＶでは水素タンク内の圧力等に基づいて表示した燃料残量であり、自動車では燃料タンク内の燃料液面位置等に基づいて表示した燃料残量である。

次に、走行可能距離Ｌについて説明する。
走行可能距離Ｌは、車両が走行した距離ＤＬと、その走行時のエネルギ消費量Ｗｃ（消費電力量又は燃料消費量）と、エネルギ残量Ｗｒに基づいて、制御部４により下記（１）式のように演算される。車両が走行した距離ＤＬは、位置情報取得部３が取得する車両位置情報に基づいて演算され、その走行によるエネルギ消費量Ｗｃは、ＥＣＵ１０が出力した走行開始時のエネルギ残量Ｗｒ’及び現在のエネルギ残量Ｗｒに基づいて演算される。従って、車両用表示装置１は、少なくともＥＣＵ１０が出力するエネルギ残量Ｗｒに基づいて走行可能距離Ｌを演算することができる。尚、ＥＣＵ１０が出力するエネルギ残量Ｗｒと平均エネルギ消費率に基づいて走行可能距離Ｌを演算することも可能である。
Ｌ＝Ｗｒ×ＤＬ／Ｗｃ＝Ｗｒ×ＤＬ／（Ｗｒ’−Ｗｒ）・・・（１）

車両用表示装置１は、地図情報記憶部２に記憶された複数のエネルギの補給施設の中から、到達可能な補給施設を制御部４が抽出して表示部５に表示させる。この表示制御について図２、図３に基づいて説明する。図中のＳｉ（ｉ＝１，２，・・・）はステップを表す。

最初にＳ１において、上記（１）式に基づいて走行可能距離Ｌを演算してＳ２に進む。次にＳ２において、位置情報取得部３が取得した車両位置情報（現在地点）を中心とした走行可能距離Ｌ内の範囲において、地図情報記憶部２に記憶された複数の補給施設の位置情報に基づいて、現在地点から各補給施設までの距離を夫々演算してＳ３に進む。

次にＳ３において、Ｓ２で演算した現在地点と各補給施設との距離に基づいて、各補給施設毎に設定される探索距離内に他の補給施設が存在する補給施設のうち、現在地点から最も遠い補給施設（最遠補給施設）を抽出し、現在地点から最遠補給施設までの距離Ｄを設定してＳ４に進む。各補給施設毎に設定される探索距離は、走行可能距離Ｌと現在地点から各補給施設までの距離との差であり、現在地点から補給施設に到着したときにその補給施設から到達可能な距離である。探索距離内に他の補給施設がない場合はその範囲内の散在度に関して評価できないため除外している。

次にＳ４において、抽出した最遠補給施設と、走行可能距離Ｌ内且つ最遠補給施設から所定距離Ｍ内の各補給施設との距離を演算してＳ５に進む。所定距離Ｍは、走行可能距離Ｌと現在地点から最遠補給施設までの距離Ｄとの差であり、現在地点から最遠補給施設に到着したとき最遠補給施設から到達可能な距離である（Ｍ＝Ｌ−Ｄ）。

次にＳ５において、Ｓ４で演算した距離が最も小さい（最も近い）補給施設を選択し、その距離を散在度に関する値として離隔距離αに設定してＳ６に進む。この離隔距離αが大きい程、最遠補給施設の近くに補給施設が集まっていないことになる。

次にＳ６において、補給可能距離Ｒ１を設定してＳ７に進む。補給可能距離Ｒ１は、走行可能距離Ｌから離隔距離αを減算して得る（Ｒ１＝Ｌ−α）。従って、散在度に関する値とした離隔距離αが大きい程補給可能距離Ｒ１が小さくなる。

次にＳ７において、例えば矢じり形で表す車両の現在地点を中心にして、半径が補給可能距離Ｒ１の円を表示部５に表示させて終了する。このとき、例えば丸（○）で表す円内の補給施設を表示部５に表示させると共に、円外の補給施設を非表示又は円内の補給施設と異なる態様（例えば異なる色彩や大きさ）で表示させる。表示の縮尺等に応じて円内の一部のみ表示させることもできる。

次に、本実施例に係る車両用表示装置１の作用、効果について説明する。
車両用表示装置１は、演算した走行可能距離Ｌより短い補給可能距離Ｒ１を表示してその範囲内でのエネルギの補給を促す。また、最遠補給施設周辺の補給施設の散在度に関する値として、最遠補給施設とこの最遠補給施設に最も近い補給施設との離隔距離αが大きくなる程、最遠補給施設の周りに他の補給施設が集まっていないことを示しているので、補給可能距離Ｒ１を小さくして現在地点に近い補給施設での補給を促す。

従って、補給可能距離Ｒ１内の補給施設に到着したときに補給できないことが判明しても他の補給施設まで走行可能にして、エネルギ不足により車両が走行できなくなる事態を防ぐことができる。また、最遠補給施設に到着したときに補給できないことが判明した場合でも、少なくとも最も近い他の補給施設に到達することを可能にして、補給の機会を確保することができる。従って、エネルギ不足による走行不能を回避し易くすることができる。

実施例１の表示制御を部分的に変更した例について、図４、図５に基づいて説明する。図中のＳｉ（ｉ＝１，２，・・・）はステップを表す。尚、車両及び車両用表示装置１の構成は実施例１と同様であり、説明を省略する。

Ｓ１〜Ｓ４において、実施例１と同様なので説明を省略するが、抽出した最遠補給施設と、この最遠補給施設から走行可能距離Ｌ内且つ所定距離Ｍ内の各補給施設との距離を演算してＳ１５に進む。所定距離Ｍは、現在地点から最遠補給施設に到着したとき最遠補給施設から到達可能な距離である。

次にＳ１５において、散在度に関する値として前ステップで演算した最遠補給施設と最遠補給施設から所定距離Ｍ内の各補給施設との離隔距離の平均値を演算し、この平均値を平均離隔距離βに設定してＳ１６に進む。最遠補給施設から所定距離Ｍ内の各補給施設までの離隔距離β１，β２の平均値が平均離隔距離βである。この平均離隔距離βが大きい程、最遠補給施設の近くに補給施設が集まっていないことになる。

次にＳ１６において、補給可能距離Ｒ２を設定してＳ１７に進む。補給可能距離Ｒ２は、走行可能距離Ｌから平均離隔距離βを減算して得る（Ｒ２＝Ｌ−β）。従って、散在度に関する値とした平均離隔距離βが大きい程補給可能距離Ｒ２が小さくなる。

次にＳ１７において、例えば矢じり形で表す車両の現在地点を中心に半径が補給可能距離Ｒ２の円を表示部５に表示させて終了する。このとき実施例１と同様の表示態様で、例えば丸（○）で表す補給施設を表示部５に表示させる。

次に、本実施例に係る車両用表示装置１の作用、効果について説明する。
車両用表示装置１は、演算した走行可能距離Ｌより短い補給可能距離Ｒ２を表示してその範囲内でのエネルギの補給を促す。また、最遠補給施設周辺の補給施設の散在度に関する値として、最遠補給施設とこの最遠補給施設から到達可能な距離内にある補給施設との平均離隔距離βが大きくなる程、最遠補給施設の周りに他の補給施設が集まっていないことを示しているので、補給可能距離Ｒ２を小さくして現在地点に近い補給施設での補給を促す。

従って、補給可能距離Ｒ２内の補給施設に到着したときに補給できないことが判明しても他の補給施設まで走行可能にして、エネルギ不足により車両が走行できなくなる事態を防ぐことができる。また、最遠補給施設に到着したときに補給できないことが判明した場合でも、少なくとも最も近い他の補給施設に到達することを可能にして、補給の機会を確保することができる。従って、エネルギ不足による走行不能を回避し易くすることができる。

上記実施例では、走行可能距離Ｌから離隔距離α又は平均離隔距離βを減算して補給可能距離Ｒ１又はＲ２としたが、現在地点から最遠補給施設までの距離Ｄに離隔距離α又は平均離隔距離βを加算して補給可能距離とすることもできる。

その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はその種の変更形態をも包含するものである。

１車両用表示装置
２地図情報記憶部
３位置情報取得部
４制御部
５表示部
Ｌ走行可能距離
Ｍ所定距離
Ｄ最遠補給施設までの距離
Ｒ１，Ｒ２補給可能距離
α，β１，β２離隔距離
β 平均離隔距離

Claims

エネルギを補給可能な複数の補給施設の位置情報を記憶する位置記憶手段と、車両位置情報を取得する位置取得手段と、少なくとも車両のエネルギ残量に基づいて走行可能距離を演算する制御手段と、情報表示手段を備えた車両用表示装置において、
前記制御手段は、前記走行可能距離と前記車両位置情報と前記複数の補給施設の位置情報に基づいて、前記走行可能距離内における最遠補給施設及び現在地点から前記最遠補給施設に到着した場合に前記最遠補給施設から到達可能な所定距離内の１又は複数の補給施設の位置情報を抽出して、前記最遠補給施設から前記所定距離内にある補給施設と前記最遠補給施設との離隔距離の最小値又は平均値を前記走行可能距離から減算した補給可能距離を演算すると共に、前記補給可能距離を前記情報表示手段に表示させることを特徴とする車両用表示装置。