JP7045398B2 - 充電状態を表示するハイブリッド駆動部付き自動車用ユーザインターフェースおよび方法 - Google Patents

Description

本発明は、ハイブリッド駆動部を有する自動車のエネルギー蓄積部の充電状態を表示するためのユーザインターフェースおよび方法に関する。

様々なタイプのハイブリッド車両が公知である。例えばプラグインハイブリッドである。これは自身が有するエネルギー蓄積部、特に自身が有する高電圧バッテリ用の外部充電手段を持つ。これに代わるものとして、外部充電手段を持たないハイブリッド車両も知られている。

プラグインハイブリッドの高電圧バッテリは、外部充電手段の無いハイブリッド車両の高電圧バッテリよりも、通常、より多くのエネルギーを取り入れることができる。

通常、ハイブリッド車両は、表示装置を備え、ハイブリッド車両のドライバは、この表示装置によってハイブリッド車両の高電圧バッテリの現在の充電状態を知ることができるところ、従来の表示装置は、その際に現在の充電状態を最大の充電状態との関係で表示する。

プラグインハイブリッドのドライバは、自分の自動車の高電圧バッテリを外から充電できないと、自動車の運転期間中の大半にわたって高電圧バッテリが比較的低い充電状態を有することになる。従来の表示装置での充電状態の表示は、この場合、自動車のドライバにとってそれほど分かり易いものではない。

本発明の課題は、上記の問題を少なくとも軽減するような、ハイブリッド駆動部を有する自動車のエネルギー蓄積部の充電状態を表示する代替的なアプローチを示すことにある。

この課題は、独立特許請求項の特徴部により解決される。有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。独立特許請求項に従属する特許請求項の追加の特徴部は、独立特許請求項の特徴部が無くても、或いは、独立特許請求項の特徴部の一部と単に組み合わせるだけでも、個別の且つ独立請求項の全ての特徴部を組み合わせたものとは独立した発明を成し得るし、それが独立請求項、分割出願或いは継続出願の主題となり得る。このことは、明細書中に記載された技術的な開示事項に対しても当てはまり、これらの開示事項は、独立特許請求項の特徴部とは独立した発明を成し得る。

本発明の第１の観点は、ハイブリッド駆動部を有する自動車のためのユーザインターフェースに関し、ハイブリッド駆動部は、電気機械と、当該電気機械に接続された電気エネルギー蓄積部とを備えている。

ハイブリッド駆動部はここで、選択的に、エネルギー蓄積部に対する充電消耗運転モードとエネルギー蓄積部に対する充電維持運転モードとで運転可能である。

充電消耗運転モードは、特に“チャージ・デプレティング（ｃｈａｒｇｅ ｄｅｐｌｅｔｉｎｇ）”モード（プラグイン走行モード）と呼ばれることもある。この場合例えば、自動車の想定される運転サイクルの終わりに、所定の低い目標充電状態がエネルギー蓄積部に求められ得る。

充電維持運転モードは、特に“チャージ・サステイニング（ｃｈａｒｇｅ ｓｕｓｔａｉｎｉｎｇ）”モード（ハイブリッド走行モード）と呼ばれることもある。この場合例えば、運転時間ウィンドウの終了時のエネルギー蓄積部の充電状態が、概ね運転時間ウィンドウの開始時の充電状態に相当することがエネルギー蓄積部の充電状態に求められ得る。

運転者側では、ハイブリッド駆動部が充電消耗運転モードで運転されるのか又は充電維持運転モードで運転されるのかが選択可能とされている。

この場合、自動車のドライバ（運転者）は、特にシステムの限界（例えばエネルギー蓄積部の充電状態）がハイブリッド駆動部の充電消耗運転モードでの運転を許す場合にのみ、充電消耗運転モードでのハイブリッド駆動部の運転を選択することができる。例えば、エネルギー蓄積部の充電状態が閾値を下回ると、ドライバの介入なしに自動的に充電維持運転モードに切り替わることができる。

選択は、特に操作要素（例えばスイッチまたはタッチスクリーンなど）によって行うことができる。代替的または追加的に、例えば音声インターフェースを介して、または自動車に接続されたスマートデバイス（例えばスマートフォン）を用いて選択することもできる。

ユーザーインターフェイスは、表示部、特に自動車室内のディスプレイなどのグラフィッカルな表示部に、エネルギー蓄積部の充電状態を表示し、そのために、充電状態を特徴付ける充電状態量を取得または計算するように構成されている。

充電状態量は、特に、エネルギー蓄積部の充電状態に関するパーセントで記述することができる。代替的または追加的に、充電状態量は、エネルギー蓄積部の充電状態に関する絶対値で記述（例えば、ワット時単位でのエネルギー蓄積部のエネルギー量に関する記述など）することができる。

充電消耗運転モードでのハイブリッド駆動部の運転時に、充電状態量が、第１の表示領域に、第１の数値範囲により表示可能とされている。

第１の数値範囲は、特に、充電状態量の上限と下限とにより示されるようにしてもよい。例えば、上限は、エネルギー蓄積部の最大充電状態を示すものでもよい。下限は、例えば、まだ深放電に至っていないエネルギー蓄積部の最小充電状態を示すものでもよい。

第１の数値範囲はこうして、単純な場合、例えば充電状態量の０％～１００％の区間にわたるものとすることができる。

第１の表示領域は、特に表示部上の平面部分とすることができ、これが充電状態量を表すのに用いられる。例えば、表示部が、辺の長さが１０ｃｍ×４ｃｍの全表示面を有している場合、第１の表示領域は、このうち辺の長さが１０ｃｍ×２ｃｍの平面の部分領域とすることができる。

充電維持運転モードでのハイブリッド駆動部の運転時に、充電状態量が、第２の表示領域に、第１の数値範囲の部分領域である第２の数値範囲により表示可能とされている。

第２の数値範囲は、特に、充電状態量に関連する数値範囲とすることができる。例えば、充電状態量は、充電プロセスと放電プロセスとによって基本的に常に変化することしかできない。そのため、第２の数値範囲は、例えば第１の数値範囲の部分領域であって、その中に充電状態量が入ってはいるが、その上限と下限がエネルギー蓄積部の最大の上限と下限ではないものにすることができる。代替的に、第２の数値範囲の上限と下限とが、例えば、充電状態量の現在値に固定のオフセット値を加算する、或いは現在値から減算することにより決定されるようにしてもよい。

第２の数値範囲はこうして、単純な場合、充電状態量が例えば５０％の値にあるときには、例えば充電状態量の４０％～６０％の区間に及ぶものとすることができる。

第２の表示領域は、第２の数値範囲が表示可能とされた第１の表示領域の部分領域よりも大きい。

簡単な例示的な場合には例えば、第１の表示領域内の第１の数値範囲は、この第１の数値範囲が、グラフィカルに第１の表示領域全体にわたって均等に延びるように表されるのでもよいだろう。

第２の数値範囲（この例では４０％～６０％）が表示可能とされた第１の表示領域の部分領域は、例えば一辺の長さが２ｃｍに及ぶであろう。

第２の表示領域は、第１の表示領域の部分領域よりも大きく、それゆえ、例えば一辺の長さが６ｃｍに及ぶ。

特に、第１の表示領域における第１、第２の数値範囲の表示標記は、標記される値が完全に同じであっても、第２の表示領域における表示標記とは異なっていてもよい。

例えば、第１の数値範囲が０％から１００％のときに、限界値の標記は、第１の表示領域において“０％”と“１００％”で表示することができる。４０％から６０％の第２の数値範囲の限界値は、第１の表示領域ではこのとき、“４０％”と“６０％”とで標記することができる。これとは対照的に、第２の数値範囲が４０％から６０％のときに、第２の表示領域において、第２の数値範囲の限界値は、“０％”と“１００％”とで標記を行なってもよい。この標記は、例えば、第２の数値範囲内でのエネルギー蓄積部の相対的な充電状態に関するものである。

第２の数値範囲が表示可能とされた第１の表示領域の部分領域よりも第２の表示領域が大きい（例えば長い）ことにより、特に、表示部の可読性を高めることができる。

本発明はこの場合、エネルギー蓄積部の充電状態の表示を変えることで、自動車のドライバにとって運転体験を改善できるという知見に基づいている。特に、自動車がプラグインハイブリッド（“Ｐｌｕｇ－ｉｎ－Ｈｙｂｒｉｄ”，ＰＨＥＶ）であり得る場合に、充電状態の表示を変更することで、ハイブリッド電気自動車（“Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ”，ＨＥＶ）の運転体験をシミュレートできる。

有利な実施形態では、ユーザインターフェースは、充電状態量をグラフィカルに表すことができ、表示領域が表示部上の画像領域であるように構成されている。特にこれは、例えば、順番に並んでいく目盛り線および／または色を用いて複数の部分領域が互いに分けられているようなスケールや目盛りの形で表現することができる。

数値範囲は、例えば線形的、指数的或いは対数的に表示領域上に割り振られていてもよい。

さらなる有利な実施形態では、ユーザインターフェースは、充電状態量が、充電維持運転モードでのハイブリッド駆動部の運転時には、充電消耗運転モードでのハイブリッド駆動部の運転に比べてより細かい目盛りの分割値で表すことができるように構成されている。

ここで、目盛りの分割値は、連続する二つの目盛り線に当てがわれた数値間の差分量である。

充電状態量のグラフィカルな表示に代えて或いは加えて、これらが特に数字として（例えばパーセント値として）も表すことができる。

この場合、表示領域は、数値範囲と同様に、示される数字の区間とすることができ、特に、充電状態量は、充電維持運転モードでのハイブリッド駆動部の運転時には、充電消耗運転モードでのハイブリッド駆動部の運転に比べてより高い解像度で表示される。

さらなる有利な実施形態では、ユーザインターフェースは、充電維持運転モードでのハイブリッド駆動部の運転時に、充電状態量が、追加的に、第１の表示領域に第１の数値範囲により表示されるように構成されている。

追加的に表示することによって、特に、自動車のドライバにとって充電状態量の視認性が向上することに加えて、充電状態量の絶対値も示すことができる。

さらに有利な実施形態では、自動車の始動時において充電維持運転モードがハイブリッド駆動部の初期運転モードである。

特に、ハイブリッド駆動部の初期運転モードは、製造業者による顧客への自動車納品時に予め決めておくことができ、これにより自動車の始動時にハイブリッド駆動部の充電維持運転モードが初期運転モードとなる。
代替的ないし追加的に、ハイブリッド駆動部の初期運転モードは、特に、自動車のドライバによっても設定することができる。例えば、これはドライバの操作によって予め設定することができる。ハイブリッド駆動部の初期運転モードは、自動車の始動時に、例えば、時間的にみて前回の自動車停止時においてハイブリッド駆動部が動作していた運転モードであってもよい。

さらなる有利な実施形態において、ユーザインターフェースは、充電維持運転モードから開始して、車外充電装置を用いたエネルギー蓄積部の充電時には、自動的に充電消耗運転モードに切り替わり、充電状態の表示が適切に切り替わるように構成されている。

表示のこの切り替えは、充電プロセスにより、充電状態量が第２の数値範囲の上限を上回るようにエネルギー蓄積部の充電状態が増加することがあるために特に有利である。この場合、例えば、充電状態量はそれ以上第２の表示領域に表すことができない。

特に、第１の数値範囲は第２の数値範囲より広いので、第１の表示領域には、充電プロセス後の充電状態量を表示することができる。

さらなる有利な実施形態において、ユーザインターフェースは、充電維持運転モードから開始して、車外充電装置を用いたエネルギー蓄積部の充電時には、充電維持運転モードに留まり、充電状態の表示が新たな充電状態に応じてシフトするように構成されている。

運転モードを維持しながらの表示のシフトは、特に、充電プロセスの終了時におけるエネルギー蓄積部の充電状態に応じて第２の数値範囲が新たに設定されるように行なうことができる。例えば、第２の数値範囲が新たに設定されることで、充電状態量の新しい値がこの新たな第２の数値範囲に入るようにすることができる。第２の表示領域上でのこの新たな第２の数値範囲は、表示のシフトにたとえることができる。

本発明の第２の観点は、ハイブリッド駆動部を有する自動車のための方法を記述し、ハイブリッド駆動部は、電気機械と当該電気機械に接続された電気エネルギー蓄積部とを備えている。

ハイブリッド駆動部は、エネルギー蓄積部に対する充電消耗運転モードで運転可能とされているとともに、エネルギー蓄積部に対する充電維持運転モードで運転可能とされている。運転者側では、ハイブリッド駆動部が充電消耗運転モードで運転されるのか又は充電維持運転モードで運転されるのか選択可能とされている。

この場合、自動車のドライバは、特にシステムの限界（例えばエネルギー蓄積部の充電状態）が充電消耗運転モードでのハイブリッド駆動部の運転を許す場合にのみ、充電消耗運転モードでのハイブリッド駆動部の運転を選択することができる。例えば、エネルギー蓄積部の充電状態が閾値を下回ると、自動的にドライバの介入なしに充電維持運転モードに切り替わることができる。

この方法の一ステップでは、エネルギー蓄積部の充電状態を特徴付ける量を取得する。

後続のステップでは、表示部にエネルギー蓄積部の充電状態が表示され、充電消耗運転モードでのハイブリッド駆動部の運転時に、充電状態量が、第１の表示領域に、第１の数値範囲により表示される。

充電維持運転モードでのハイブリッド駆動部の運転時に、充電状態量が、第２の表示領域に、第１の数値範囲の部分領域である第２の数値範囲により表示され、第２の表示領域は、第２の数値範囲が表示される第１の表示領域の部分領域よりも大きく表示される。

本発明の第１の観点による本発明のユーザインターフェースについての上述の説明は、本発明の第２の観点による本発明についても当てはまる。ここでは、そして特許請求項では明示的に述べられていない、本発明の第２の観点による本発明の方法の有利な実施例は、上述された或いは特許請求項で述べられた、本発明の第１の観点による本発明のユーザインターフェースの有利な実施例に対応する。

以下に、添付の図面を用いながら実施例に基づいて本発明を説明する。

ユーザインターフェースの例示的な従来の実施形態を示す図である。 本発明のユーザインターフェースの例示的な第１の実施形態を示す図である。 本発明のユーザインターフェースの例示的な第２の実施形態を示す図である。

図１は、例示的な従来のユーザインターフェースの実施形態を示す。この場合、表示部１００（例えばディスプレイ）には、ハイブリッド駆動部を有する自動車の電気エネルギー蓄積部の充電状態が表示される。

エネルギー蓄積部の充電状態の表示のために、エネルギー蓄積部の充電状態を特徴付ける充電状態量１１０を取得する。この充電状態量１１０は、第１の表示領域１２０に、二つの限界値０％，１００％により規定される第１の数値範囲により示される。

図２は、本発明によるユーザインターフェースの例示的な第一の実施形態を示す。この場合、図１に示される例示的な第一の実施形態と同様、ハイブリッド駆動部を有する自動車の電気エネルギー蓄積部の充電状態が表示部１００上に示される。

エネルギー蓄積部の充電状態を特徴付ける充電状態量１１０は、第１の表示領域１２０に、二つの限界値０％，１００％により規定される第１の数値範囲により示される。

充電状態量１１０はこのとき、例えば第１の数値範囲の部分領域１３０にあり、この部分領域１３０が同じく二つの限界値４０％，６０％により規定されている。

第１の表示領域１２０における充電状態の表示のスケーリングに応じて、部分領域１３０の表示が所定の大きさ、例えば２ｃｍの長さになっている。

自動車のハイブリッド駆動部が充電維持運転モードで運転されている場合、エネルギー蓄積部の充電状態は、第２の表示領域１４０に示すことができる。特に、第２の表示領域１４０を表示する際には、第２の表示領域１４０に加えて第１の表示領域１２０を示すことができる。

第２の表示領域１４０には、充電状態量１５０も表示される。充電状態量１５０は、充電状態量１１０と同じ大きさとすることができる。これとは異なり、充電状態量１５０は、充電状態量１１０から変換された量であったり、充電状態量１１０とは独立した量であってもよい。ただし、充電状態量１５０は、第２の表示領域１４０に、例えば４０％～６０％の第２の数値範囲により示される。例えばその長さが８ｃｍの第２の表示領域１４０の大きさはこのとき、第２の数値範囲が示される第１の表示領域１２０の部分領域１３０よりも大きい。

図３は、本発明によるユーザインターフェースの例示的な第２の実施形態を示す。この場合、図１および図２に示された例示的な実施形態と同様に、ハイブリッド駆動部を有する自動車の電気エネルギー蓄積部の充電状態が表示部１００に示される。

エネルギー蓄積部の充電状態を特徴付ける充電状態量１１０は、第１の表示領域１２０に、二つの限界値０％，１００％により規定される第１の数値範囲により示される。

充電状態量１１０はこのとき、例えば第１の数値範囲の第２の部分領域１６０内にあり、この第２の部分領域１６０も二つの限界値６０％，８０％により規定されている。

自動車のハイブリッド駆動部を充電維持運転モードで運転する場合、エネルギー蓄積部の充電状態は、第２の表示領域１４０に示される。この場合、充電状態量１５０は、第２の表示領域１４０に、例えば限界値６０％と８０％とを有する第２の数値範囲により示すことができる。

このとき、第２の表示領域１４０のスケーリングの標記はただし、特に第２の数値範囲の実際の限界値とは異なっており、例えば０％～１００％の区間を標記することができる。

第２の表示領域１４０のスケーリングの標記を第２の数値範囲の実際の限界値から切り離すことによって、特に、自動車のドライバがエネルギー蓄積部の絶対的な充電状態をもはや読み取れなくすることができる。その結果、自動車のドライバにとって、ＰＨＥＶ車両でのＨＥＶ運転のシミュレーション時の運転体験を大幅に改善することができる。

Claims (7)

1. ハイブリッド駆動部を有する自動車のためのユーザインターフェースであって、
   ハイブリッド駆動部は、
   電気機械と、当該電気機械に接続された電気エネルギー蓄積部とを備え、
   エネルギー蓄積部に対する充電消耗運転モードで運転可能とされているとともに
   エネルギー蓄積部に対する充電維持運転モードで運転可能とされており、
   ハイブリッド駆動部が充電消耗運転モードで運転されるのか又は充電維持運転モードで運転されるのか運転者側で選択可能とされ、
   ユーザインターフェースは、エネルギー蓄積部の充電状態を表示部（１００）に表示し、そのために、充電状態を特徴付ける充電状態量（１１０，１５０）を取得するか計算するように構成されており、
   充電消耗運転モードでのハイブリッド駆動部の運転時に、充電状態量（１１０，１５０）が、第１の表示領域（１２０）に、第１の数値範囲により表示可能とされ、
   充電維持運転モードでのハイブリッド駆動部の運転時に、充電状態量（１１０，１５０）が、第２の表示領域（１４０）に、第１の数値範囲の部分領域である第２の数値範囲により表示可能とされ、
   第２の表示領域（１４０）は、第２の数値範囲が表示可能とされた第１の表示領域（１２０）の部分領域（１６０）よりも大きく、
   充電維持運転モードでのハイブリッド駆動部の運転時に、充電状態量（１１０，１５０）が、第２の表示領域（１４０）に加えて、第２の表示領域（１４０）の隣に配置された第１の表示領域（１２０）に第１の数値範囲により表示され、
   第１の表示領域（１２０）には、第２の数値範囲に対応する部分領域（１３０，１６０）が表示されるように構成されているユーザインターフェース。
2. 請求項１に記載のユーザインターフェースであって、ユーザインターフェースは、充電状態量（１１０，１５０）をグラフィカルに表すことができ、表示領域（１２０，１４０）が表示部（１００）上の画像領域であるように構成されているユーザインターフェース。
3. 請求項２に記載のユーザインターフェースであって、
   充電状態量（１１０，１５０）は、充電維持運転モードでのハイブリッド駆動部の運転時には、充電消耗運転モードでのハイブリッド駆動部の運転に比べてより細かい目盛の分割値で表すことができるように構成されているユーザインターフェース。
4. 請求項１から３のいずれかに記載のユーザインターフェースであって、自動車の始動時に、充電維持運転モードが、ハイブリッド駆動部の初期運転モードに予め設定されているユーザインターフェース。
5. 請求項１から４のいずれかに記載のユーザインターフェースであって、充電維持運転モードのための表示から開始して、車外充電装置を用いたエネルギー蓄積部の充電時には、
   自動的に充電消耗運転モードのための表示に切り替わり、
   充電状態の表示が適切に表される
   ように構成されているユーザインターフェース。
6. 請求項１から４のいずれかに記載のユーザインターフェースであって、
   充電維持運転モードのための表示から開始して、車外充電装置を用いたエネルギー蓄積部の充電時には、
   充電維持運転モードのための表示に留まり、
   新たな充電状態に応じて第２の数値範囲が新たに設定されることで、充電状態量の新しい値がこの新たな第２の数値範囲に入る
   ように構成されているユーザインターフェース。
7. ハイブリッド駆動部を有する自動車のための方法であって、
   ハイブリッド駆動部は、
   電気機械と、当該電気機械に接続された電気エネルギー蓄積部とを備え、
   エネルギー蓄積部に対する充電消耗運転モードで運転可能とされているとともに
   エネルギー蓄積部に対する充電維持運転モードで運転可能とされており、
   ハイブリッド駆動部が充電消耗運転モードで運転されるのか又は充電維持運転モードで運転されるのか運転者側で選択可能とされ、
   以下の
   エネルギー蓄積部の充電状態を特徴付ける充電状態量（１１０，１５０）取得するか計算し、
   エネルギー蓄積部の充電状態を表示部（１００）に表示し、
   充電消耗運転モードでのハイブリッド駆動部の運転時に、充電状態量（１１０，１５０）が、第１の表示領域（１２０）に、第１の数値範囲により表示され、
   充電維持運転モードでのハイブリッド駆動部の運転時に、充電状態量（１１０，１５０）が、第２の表示領域（１４０）に、第１の数値範囲の部分領域である第２の数値範囲により表示され、
   第２の表示領域（１４０）は、第２の数値範囲が表示される第１の表示領域（１２０）の部分領域（１６０）よりも大きくされ、
   充電維持運転モードでのハイブリッド駆動部の運転時に、充電状態量（１１０，１５０）が、第２の表示領域（１４０）に加えて、第２の表示領域（１４０）の隣に配置された第１の表示領域（１２０）に第１の数値範囲により表示され、
   第１の表示領域（１２０）には、第２の数値範囲に対応する部分領域（１３０，１６０）が表示される
   ステップを有する方法。

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